麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

來源: 發(fā)布時間:2023-01-09

低場時域核磁共振技術(shù)(弛豫時間理論)以其無損、無侵入、檢測時間短、可檢測至更加微觀的維度等特點(diǎn),在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來越被科研工作者關(guān)注,尤其在土壤孔隙表征方面,包括孔徑大小測量、孔徑分布分析等。與X-Ray計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)(X-Ray Computed tomography)相比,低場時域核磁共振技術(shù)檢測更快,可對土壤中的納米級孔隙進(jìn)行定量分析,可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動力學(xué)研究,如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。核磁共振弛豫理論應(yīng)用在70年代極先被引入土壤研究領(lǐng)域,用于測量土壤樣品中的水含量,之后隨著技術(shù)理論的越來越成熟,應(yīng)用范圍越來越廣,如泥煤樣品中水的表征、水與土壤的相互作用、有機(jī)物與土壤的相互作用等。而對于土壤孔隙特征的表征應(yīng)用則開始于90年代,從極初的輔助定性分析,到精確定量表征,從精度要求不高的大尺寸孔隙表征,到納米級孔隙的分布研究,從單一的表征孔隙,到研究土壤中溶質(zhì)變化、土壤中有機(jī)質(zhì)和陶土膨脹對孔隙影響的系統(tǒng)研究,與土壤科學(xué)研究領(lǐng)域傳統(tǒng)方法相比,低場時域核磁共振技術(shù)正以其獨(dú)特的技術(shù)先進(jìn)性,成為土壤科學(xué)研究領(lǐng)域越來越重要的研究手段和方法。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于對土壤等多孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測量分析。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

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巖石中流體的擴(kuò)散受到周圍固體介質(zhì)的限制,是一種受限擴(kuò)散,其擴(kuò)散系數(shù)、弛豫時間與巖石孔隙結(jié)構(gòu)和表面性質(zhì)有很大的關(guān)系,巖心流體中自旋核磁矩弛豫與擴(kuò)散機(jī)理,對深入了解低滲透巖石孔隙結(jié)構(gòu)和滲流特征有很大幫助.同時,巖心中表面潤濕性與核磁共振參數(shù)的關(guān)系是潤濕性研究的基礎(chǔ)。巖心中弛豫時間測量基本的規(guī)律是:與孔壁表面接觸越緊密,流體的弛豫時間越短.由于分子無規(guī)則熱運(yùn)動引起分子與孔壁的碰撞進(jìn)而產(chǎn)生表面弛豫作用,孔徑中的擴(kuò)散和弛豫時間有非常緊密地聯(lián)系. 低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯中油和水的溫度壓力特性檢測分析。

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低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病研究、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機(jī)質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。 水泥水化反應(yīng)幾分鐘后,核磁共振縱向弛豫時間分布呈現(xiàn)兩個峰,一個是在100ms附近,反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息;另一個是在2ms附近,反映水泥凝結(jié)之前包裹在絮凝結(jié)構(gòu)中水的弛豫信息。研究發(fā)現(xiàn),水泥水化進(jìn)程中極長弛豫時間隨時間的變化呈現(xiàn)出5個階段,正好與水泥水化反應(yīng)的初始反應(yīng)、誘 導(dǎo)期、加速期、減速期和穩(wěn)定期相對應(yīng)。 通過質(zhì)子橫向弛豫來反映白水泥漿體的水化進(jìn)程,發(fā)現(xiàn)從加水開始15min到200h,水泥漿體水化過程中出現(xiàn)5種不同的自旋質(zhì)子群。研究中用自旋-自旋弛豫時間和信號量百分比來表征不同種類的自旋質(zhì)子群,以此來監(jiān)測水泥漿體的水化進(jìn)程,觀測研究結(jié)果與通過其它途徑測得的結(jié)果呈現(xiàn)良好一致性,證明了用核磁共振來研究水泥水化的可靠性。

核磁共振弛豫分析設(shè)備通常使用永磁體產(chǎn)生磁場。其磁場強(qiáng)度較低。體積相對于核磁共振波譜儀和核磁共振成像設(shè)備要小得多。而且通常不含梯度模塊。所以價格相對很低(幾十萬人民幣)。基本沒有維護(hù)費(fèi)用。物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學(xué)環(huán)境以及分子之間的相互作用。所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì) 含量比例的變化。比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短。因此。利用這一原理。弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。如牛奶摻假的檢測和定量分析、 木材和巖心的孔徑分布、種子中水分和油脂含量的測定以及油脂中固態(tài)脂肪含量的測定等等。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于土壤水分物性研究(自由水和束縛術(shù)含量)。

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物質(zhì)的弛豫特性反映了物質(zhì)內(nèi)部原子核所處的化學(xué)環(huán)境以及分子之間的相互作用,所以弛豫特性能夠靈敏地反映出物體內(nèi)物質(zhì)所處環(huán)境的變化以及物體內(nèi)不同物質(zhì)含量比例的變化,比如巖心中水的弛豫時間隨著孔隙的變小而變小、硫酸銅溶液的濃度越大其弛豫時間越短。因此,利用這一原理,弛豫分析技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物體內(nèi)物質(zhì)的鑒別、物體內(nèi)部的結(jié)構(gòu)分析以及物質(zhì)的定量分析。 核磁共振弛豫分析技術(shù)作為核磁共振技術(shù)的一個重要分支,核磁共振弛豫分析技術(shù)具有較低的應(yīng)用成本和廣闊的應(yīng)用前景,在各行各業(yè)發(fā)揮著越來越重要的、不可替代的作用。核磁共振是指具有固定磁距的原子核,在恒定磁場與交變磁場的作用下,與交變磁場發(fā)生能量。低場時域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)儀器定制服務(wù)

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于非常規(guī)巖芯的產(chǎn)油產(chǎn)氣過程模擬等檢測分析。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)核磁共振(NMR)基本原理: 帶自旋的原子核(1H) 1) 一個帶電的自旋體產(chǎn)生一環(huán)形電流。從而形成微觀磁場?自旋磁矩; 2) 自旋磁矩與一般的小磁鐵一樣具有南北極; 3) 在無外加磁場時。物質(zhì)中的原子核磁場的指向是無規(guī)則分布的。宏觀磁矩M0為0宏觀磁矩M0的形成; 4) 置于靜磁場中原子核與磁場產(chǎn)生作用。沿著磁場方向定向排列。形成宏觀磁矩M0 NMR信號產(chǎn)生原理 1) 樣品進(jìn)入檢測區(qū)域。樣品中中氫原子核的磁矩將沿著靜磁場方向排列并形成宏觀磁矩M0 2) 施加特定頻率激發(fā)脈沖。宏觀磁矩定向偏轉(zhuǎn) 3) 脈沖結(jié)束。宏觀磁矩定向恢復(fù)并產(chǎn)生核磁共振信號 低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機(jī)質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。麥格邁水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)總體孔隙度檢測

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