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發(fā)布時(shí)間:2024-10-24
低場(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)(弛豫時(shí)間理論)以其無(wú)損、無(wú)侵入、檢測(cè)時(shí)間短、可檢測(cè)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(lái)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(cè)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(chǎng)時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測(cè)更快,可對(duì)土壤中的納米級(jí)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(dòng)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(cè)量土壤樣品中的水含量,之后隨著技術(shù)理論的越來(lái)越成熟,應(yīng)用范圍越來(lái)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(duì)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(jí)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(duì)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(chǎng)時(shí)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(lái)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非常規(guī)巖芯的總體有機(jī)質(zhì)含量(TOC )檢測(cè)分析。無(wú)損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析
核磁共振對(duì)天然巖石飽和油、水兩相的不同潤(rùn)濕性狀態(tài)的研究表明核磁共振弛豫譜在反映儲(chǔ)層巖石潤(rùn)濕性變化過(guò)程的準(zhǔn)確性和敏感性。與常規(guī)潤(rùn)濕性評(píng)價(jià)方法相比其具有實(shí)驗(yàn)效率高、無(wú)需多次改變巖石原始流體飽和度分布狀態(tài)等優(yōu)點(diǎn)。核磁共振T2譜計(jì)算的T2幾何均值能夠較好地反映巖石潤(rùn)濕性動(dòng)態(tài)變化過(guò)程,該對(duì)應(yīng)關(guān)系與實(shí)驗(yàn)溫度密切相關(guān)。梯度場(chǎng)作用下砂巖、石灰?guī)r 及白云巖飽和不同類型油相(精煉油和原油)的核磁共振特征,使用不同的數(shù)學(xué)模型對(duì)獲得的CMPG核磁信號(hào)進(jìn)行了分析,研究認(rèn)為梯度磁場(chǎng)作用下的核磁共振實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以識(shí)別巖石孔隙中的不同流體類型,同時(shí)還可以精確獲得巖石總孔 隙度、流體飽和度及油相黏度。低場(chǎng)核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)解決方案水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可用于研究非常規(guī)巖芯中液體驅(qū)替對(duì)巖芯的影響檢測(cè)分析。
水泥基材料的水化包括四個(gè)階段: 反應(yīng)期、誘導(dǎo)期、加速期和減速期。水泥漿體的 T1 ( 縱向弛豫時(shí)間) 和 T2 ( 橫向弛豫時(shí)間) 隨著水化的進(jìn)行而逐漸減小,其中T1 能夠反映水泥水化的不同階段,對(duì)水泥基材料孔結(jié)構(gòu)的研究主要有三個(gè)方面的指標(biāo): 孔隙率、孔尺度分布和孔比表面積, 常用的方法是壓汞法和氣體吸附法,在研究過(guò)程中,這兩種方法均需將樣品進(jìn)行預(yù)先干燥,這很容易導(dǎo)致樣品中的微孔結(jié)構(gòu)遭到破壞,而且不能對(duì)同一個(gè)樣品進(jìn)行連續(xù)測(cè)試,難以得到孔結(jié)構(gòu)連續(xù)變化的特征。而核磁共振技術(shù)可在非破壞條件下,可以連續(xù)測(cè)試水泥基材料的孔結(jié)構(gòu)的變化,極大地促進(jìn)水泥基材料的研究。
水泥水化反應(yīng)幾分鐘后,核磁共振縱向弛豫時(shí)間分布呈現(xiàn)兩個(gè)峰,一個(gè)是在100ms附近,反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息;另一個(gè)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(zhǎng)弛豫時(shí)間隨時(shí)間的變化呈現(xiàn)出5個(gè)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(duì)應(yīng)。 通過(guò)質(zhì)子橫向弛豫來(lái)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(guò)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(shí)間和信號(hào)量百分比來(lái)表征不同種類的自旋質(zhì)子群,以此來(lái)監(jiān)測(cè)水泥漿體的水化進(jìn)程,觀測(cè)研究結(jié)果與通過(guò)其它途徑測(cè)得的結(jié)果呈現(xiàn)良好一致性,證明了用核磁共振來(lái)研究水泥水化的可靠性。非常規(guī)巖芯分析儀與石油巖芯領(lǐng)域國(guó)際科研機(jī)構(gòu)合作,標(biāo)準(zhǔn)的非常規(guī)巖芯分析流程,全力的技術(shù)支持。
水泥基材料仍然是世界上極重要的工程材料之一。盡管水泥基材料廣闊應(yīng)用到工程建設(shè)中已有很長(zhǎng) 時(shí)間,然而鑒于測(cè)試手段的限制,人們對(duì)水泥的水化進(jìn)程、水化過(guò)程中微觀結(jié)構(gòu)的形成及其與水泥基材料宏觀性能間的關(guān)系等內(nèi)容并不完全清楚。自核磁共振這一物理現(xiàn)象被發(fā)現(xiàn)以來(lái),核磁共振測(cè)試技術(shù)已經(jīng)廣闊應(yīng)用到生物制藥、食品安全和材料表征等領(lǐng)域。 近年來(lái),隨著低場(chǎng)核磁共振技術(shù)的發(fā)展,其逐漸被應(yīng)用到水泥基材料的研究中,它可以提供關(guān)于水泥基材料的孔隙率、 孔徑分布和水化動(dòng)力學(xué)等方面的信息,成為表征水泥基材料的一種重要手段。江蘇麥格瑞電子科技有限公司立志成為磁共振儀器行業(yè)及磁共振技術(shù)應(yīng)用的先驅(qū)者、引導(dǎo)者、合作者!磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)分析
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孔隙物性研究(孔隙度分析、孔徑大小分布)。無(wú)損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析
低場(chǎng)核磁共振是一種正在興起的快速無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。具有測(cè)試速度快。靈敏度高、無(wú)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(guò)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(cè)、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測(cè)、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(shí)間分布呈現(xiàn)兩個(gè)峰,一個(gè)是在100ms附近,反映水泥顆粒周圍自由水的弛豫信息;另一個(gè)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。無(wú)損傷水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)弛豫分析