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鄂尔多斯盆地中东部深部煤储层孔隙多尺度联合表征及多重分形特征
1
作者 范立勇 陈跃 +1 位作者 王怀厂 杜小伟 《现代地质》 北大核心 2026年第1期113-127,共15页
近年来我国深部煤层气勘探开发取得重大突破,展示出广阔的开发前景,但深部煤层气地质条件与浅部存在显著差异,探究深部储层孔隙结构特征对提高深部煤层气开发效率至关重要。以鄂尔多斯盆地中东部本溪组8#煤层为研究对象,联合采用低温CO_... 近年来我国深部煤层气勘探开发取得重大突破,展示出广阔的开发前景,但深部煤层气地质条件与浅部存在显著差异,探究深部储层孔隙结构特征对提高深部煤层气开发效率至关重要。以鄂尔多斯盆地中东部本溪组8#煤层为研究对象,联合采用低温CO_(2)吸附、低温N_(2)吸附、高压压汞等实验手段,结合多重分形理论,对深部煤储层微孔(<2 nm)、介孔(2~50 nm)和宏孔(>50 nm)的孔隙特征及非均质性进行定量表征。研究结果表明,深部煤储层孔隙表现为微孔或微孔−宏孔优势型,其中微孔孔径呈双峰型分布,0.3~0.4 nm和0.4~0.8 nm为优势孔径段;介孔孔径呈单峰分布,3~11 nm为优势孔径段;宏孔孔径分布近似单调递减,50~100 nm为优势孔径段;微孔和宏孔相对发育,介孔较少。深部煤样微孔、介孔、宏孔的广义维数谱[D(q)-q]均呈反“S”形态,多重分形奇异谱[f(α)-α]均呈上凸抛物线形态,多重分形特征明显。其中,相比于介孔,微孔的Δα(奇异谱宽)较小和H(Hurst指数)较大,宏孔则反之,表明深部煤储层微孔均质性和连通性较高。本研究为深部储层孔隙结构及非均质性定量化评价提供了理论依据。 展开更多
关键词 全孔径 多重分形 非均质性 深部煤层 本溪组 石炭系 鄂尔多斯盆地
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煤基氮掺杂峦型孔径分布多孔炭的制备及其电化学性能
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作者 李婉晴 吴小燕 +4 位作者 袁超 田国亮 秦志宏 倪中海 杨小芹 《化工进展》 北大核心 2026年第1期399-409,共11页
提升活性炭双电层储能性能的关键在于合理调控多孔炭的孔径分布、进行杂原子掺杂等。本研究以山西烟煤为原料,通过添加不同比例的尿素进行炭化和KOH活化,制备了氮掺杂多级孔结构活性炭(NACs)。采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱和X射... 提升活性炭双电层储能性能的关键在于合理调控多孔炭的孔径分布、进行杂原子掺杂等。本研究以山西烟煤为原料,通过添加不同比例的尿素进行炭化和KOH活化,制备了氮掺杂多级孔结构活性炭(NACs)。采用扫描电子显微镜(SEM)、拉曼光谱和X射线光电子能谱(XPS)等表征手段,揭示了尿素作为掺杂剂和造孔助剂,在改善多孔炭形貌、优化孔径分布、构建高比表面积多级孔结构中的重要作用。经由500℃炭化和700℃活化制备得到的NAC-0.5展现出合理的氮含量(0.84%,原子分数)、高比表面积(3698m^(2)/g)和独特的峦型分布多级孔结构,其在三电极体系测试中具有最佳的电化学性能,在1A/g的电流密度下,比电容高达376.72F/g,在20A/g下仍具有288.03F/g的比电容,比容量保持率为76.46%。其组装成对称式超级电容器后,在1A/g电流密度下比电容为315.68F/g,当功率密度为248.67W/kg时,能量密度高达10.84Wh/kg。10A/g下循环充放电10000圈,比电容保持率为90.97%。 展开更多
关键词 超级电容器 多级孔 氮掺杂 峦型孔径分布 煤
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纳滤膜性能评测方法标准化及其构效关系分析
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作者 陈紫阳 肖诗雨 +9 位作者 刘媛 戚富举 娄雨 鲁咏琪 张昊 刘国才 李峰 倪凯阔 万印华 罗建泉 《膜科学与技术》 北大核心 2026年第1期106-119,共14页
纳滤膜因其高效分离与低能耗优势,在特种分离领域应用广泛,但现有性能评测方法差异较大,导致数据一致性不足,且结构性能关系机制仍不明确,限制了其优化设计与应用拓展。本研究建立了一套标准化的纳滤膜性能评测方法,并据此系统分析十三... 纳滤膜因其高效分离与低能耗优势,在特种分离领域应用广泛,但现有性能评测方法差异较大,导致数据一致性不足,且结构性能关系机制仍不明确,限制了其优化设计与应用拓展。本研究建立了一套标准化的纳滤膜性能评测方法,并据此系统分析十三种商业薄层复合纳滤膜的结构特性与分离性能的关系。统一化的测试流程使性能数据具有更高的可比性,为深入探讨构效关系提供可靠基础。基于本研究测试的13种商业纳滤膜结果,发现切割分子量>300 Da的膜孔径分布较宽,无机盐截留率差异大且抗污染性较差;切割分子量<200 Da的膜孔径分布较窄,二价盐截留率接近,但高粗糙度会削弱抗污染性。高亲水性有助于提升渗透性和抗污染性,但可能会降低耐碱性和耐溶剂性。研究证实,孔径分布与交联度是决定分离性能的核心因素,而表面化学性质与粗糙度显著影响抗污染性与稳定性。本研究提出的标准化测试方法不仅为纳滤膜的可比性评价与优化设计提供了数据支撑,也为借助深度学习解析复杂构效关系奠定了基础。 展开更多
关键词 薄层复合膜 评测标准化 构效关系 孔径分布
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基于核磁共振技术的生物炭水泥砂浆强度及孔结构性能研究
4
作者 薛翠真 李肖克 +2 位作者 苏丽 冯琼 乔宏霞 《材料导报》 北大核心 2026年第5期28-35,共8页
针对“双碳”目标下水泥及水泥基材料碳排放问题,以玉米秸秆生物炭为原材料,在研究其基本性能的基础上,借助核磁共振技术定量表征了生物炭掺量(5%、8%、12%、15%,均为质量分数)与粉磨时长(10 min、20 min、30 min)对水泥基材料孔隙分布... 针对“双碳”目标下水泥及水泥基材料碳排放问题,以玉米秸秆生物炭为原材料,在研究其基本性能的基础上,借助核磁共振技术定量表征了生物炭掺量(5%、8%、12%、15%,均为质量分数)与粉磨时长(10 min、20 min、30 min)对水泥基材料孔隙分布特征与强度的影响规律,并通过分形维数理论对掺生物炭水泥基材料孔结构的复杂性与均匀性进行评价;最后,基于灰熵关联度理论定量分析了孔径分布与孔隙率对试件抗压强度影响的显著性。结果表明:粉磨后生物炭颗粒均小于水泥,粒径主要集中在1~10μm范围内;随粉磨时长延长,细小颗粒含量逐渐增加,颗粒细度逐渐增大。当生物炭掺量较少(不大于8%)时,对水泥砂浆早期的抗压强度影响较小;生物炭掺量过高(大于8%)会显著降低水泥砂浆早期强度,但90 d抗压强度略高于基准砂浆;随掺量及粉磨时长的增加,试件28 d孔隙率总体呈上升的趋势,T 2图谱曲线主要表现为试件微小孔数量增加,其中凝胶孔占比对砂浆抗压强度的影响最为显著;此外,除个别配合比外,大孔及整体曲线分形维数均随掺量及粉磨时长的增加而增大。研究结果可为生物炭在水泥基材料中的推广应用提供理论价值,并助力碳达峰、碳中和国家战略。 展开更多
关键词 生物炭 核磁共振 抗压强度 孔径分布 分形维数 灰熵关联度
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不同生物质焦-高铁赤泥复合球团热还原对比研究
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作者 苏思羽 刘燕 +3 位作者 刘珈维 蔡震雷 张海明 张廷安 《中国有色冶金》 北大核心 2026年第1期155-161,共7页
基于生物炭相较于传统煤炭能源具有含氢量多、含碳量少、含氧量多、含硫量低等特点,本文研究了三种生物质焦-高铁赤泥复合球团的热还原机理,对比了三种生物质焦对球团金属化率、物相结构、微观形貌以及孔径的影响,得出以下结论。麦麸焦... 基于生物炭相较于传统煤炭能源具有含氢量多、含碳量少、含氧量多、含硫量低等特点,本文研究了三种生物质焦-高铁赤泥复合球团的热还原机理,对比了三种生物质焦对球团金属化率、物相结构、微观形貌以及孔径的影响,得出以下结论。麦麸焦在复合球团金属化率、物相结构方面比其他两种生物质焦复合球团均有一定的优势,在1100℃下热还原2 h,金属化率达到86.5%,比冶金焦提高5.2%,远高于相同条件下松木焦复合球团与玉米焦复合球团;麦麸焦-高铁赤泥复合球团主要物相组成为金属铁(44.3%)、碳(10.6%)、钙铝黄长石(Ca_(2)Al_(2)SiO_(7))以及霞石(NaAlSiO_(4)),适用于涡流熔融还原炼铁工艺;麦麸焦-高铁赤泥复合球团气孔结构更为均匀,孔径约为2~4 nm,比表面积较大,整体结构较好,表面金属化程度更高,残余杂质较少。该研究结果对实现生物质资源高效利用具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 高铁赤泥 麦麸焦 玉米秸秆焦 松木焦 复合球团 金属化率 气孔分布
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准噶尔盆地白家海地区西山窑组中低阶煤沉积环境及储集空间表征
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作者 陈梦娜 刘超威 +2 位作者 谢知益 高翔 张运龙 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期20-29,共10页
准噶尔盆地白家海地区作为深层煤层气勘探的重要靶区,在当前天然气开发中发挥着重要作用。综合利用煤岩岩矿基础参数、核磁共振、扫描电镜、微米CT、高压压汞、低温液氮和二氧化碳吸附等室内测试化验分析资料和数据,研究了白家海地区西... 准噶尔盆地白家海地区作为深层煤层气勘探的重要靶区,在当前天然气开发中发挥着重要作用。综合利用煤岩岩矿基础参数、核磁共振、扫描电镜、微米CT、高压压汞、低温液氮和二氧化碳吸附等室内测试化验分析资料和数据,研究了白家海地区西山窑组煤相和沉积环境,及其控制下的煤岩煤质特征,分析了煤岩储集空间类型并对孔隙全孔径进行定量表征,进一步明确了煤岩储层发育的影响因素。研究结果表明:①白家海地区西山窑组成煤植物以木本植物为主,表现为泥炭沼泽陆相沉积环境特征,湖滨和三角洲平原泥炭沼泽亚相煤层沉积稳定,厚度大;②西山窑组煤岩为半光亮型煤或暗淡型,属于中低阶、特低水分、特低灰分、较高挥发分煤,有机亚显微组分以惰质组为主;③煤岩储层物性好,具有孔隙、裂隙组成的“双重孔隙”结构系统,以有机质气孔、组织孔为主,孔隙具有开放性,孔喉连通性较好,宏观特征为“中小孔为主”,微观上表现为“中孔主导”或“微孔-大孔两极发育”;④西山窑组沉积期存在短暂性氧化环境,有利于煤岩原生孔隙结构的保存,煤岩惰质组、固定碳含量越高,挥发分含量越低,对煤岩储层的孔隙发育更有利。该研究明确了准噶尔盆地白家海地区西山窑组煤岩沉积环境及储集空间特征,为准噶尔盆地深层煤层气领域的勘探指明了方向。 展开更多
关键词 煤层气 全孔径定量表征 孔隙特性 成煤环境 中低阶煤 煤质特征
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复合激发体系中矿粉对磷石膏基胶凝材料力学性能及孔隙结构的影响
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作者 蒋基湘 徐桂弘 +4 位作者 赵振华 邓兴辉 陈孜伟 李贺军 张燕 《混凝土》 北大核心 2026年第1期99-105,共7页
为实现固体废物的高附加值利用,选用无水石膏、水泥、硫酸钾以及矿粉作为原材料。创新性地构建碱性-硫酸盐复合激发体系,系统探究矿粉掺量(10%~30%)对磷石膏基胶凝材料力学性能及孔隙结构的调控机制,探讨复合激发条件下矿粉掺量对磷石... 为实现固体废物的高附加值利用,选用无水石膏、水泥、硫酸钾以及矿粉作为原材料。创新性地构建碱性-硫酸盐复合激发体系,系统探究矿粉掺量(10%~30%)对磷石膏基胶凝材料力学性能及孔隙结构的调控机制,探讨复合激发条件下矿粉掺量对磷石膏基胶凝材料(PGCM)力学性能及孔隙结构的影响。借助力学性能测试、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜结合能谱分析(SEM+EDS)、比表面积与孔径分析等方法,探讨了不同矿粉掺量对磷石膏基复合胶凝材料力学性能、水化产物、微观形貌特征的影响,以及PGCM内部孔隙结构的变化规律。研究结果显示,矿粉掺量的增加会致使PGCM的早期力学性能下降,这表明矿粉具备缓凝效应。当矿粉掺量为30%时,相较于3 d龄期,7 d龄期的抗折、抗压强度增长幅度最大,分别达到了60%和220%。借助X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)以及能谱分析(EDS)可知,样品中存在大量钙矾石和未水化的石膏。鉴于钙矾石晶体结构的特性,其膨胀性可用于补偿混凝土的收缩,进而提升混凝土的密实度与强度。除矿粉掺量为20%的样品孔径大部分处于4~7 nm,其余四组样品的孔径均分布在4 nm。材料中存在大量尺寸与形状各异的孔隙,如介孔、微孔、微裂缝等。在吸附和脱附过程中,这些不同类型的孔隙呈现出不同的吸附特性,导致吸附曲线与脱附曲线在全孔径段无法重合。孔隙结构的这种不稳定性,会进一步对材料的力学性能和耐久性产生影响。分形维数与28 d抗压强度之间存在一定的线性函数关系。为磷石膏在多领域的资源化利用提供了可供参考的理论依据与技术途径。 展开更多
关键词 磷石膏 矿粉 力学性能 微观机理 比表面积分析 孔径分析
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苏北盆地陆相页岩油高强度压裂增产措施研究
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作者 邸士莹 马收 +2 位作者 蔡履忠 程时清 史文洋 《油气藏评价与开发》 北大核心 2026年第2期434-442,共9页
页岩油藏结构复杂,储层普遍具有低渗、低孔特征,基质向裂缝的供液能力较弱,压裂增产措施是改善储层裂缝发育程度与流体流动能力的关键手段。传统压裂施工方案中,针对储层结构特征对压裂强度影响的直接研究较少,导致增产效果不佳。为优... 页岩油藏结构复杂,储层普遍具有低渗、低孔特征,基质向裂缝的供液能力较弱,压裂增产措施是改善储层裂缝发育程度与流体流动能力的关键手段。传统压裂施工方案中,针对储层结构特征对压裂强度影响的直接研究较少,导致增产效果不佳。为优化压裂方案,基于储层结构开展系统研究,通过X射线衍射实验(XRD)明确岩石矿物成分及含量;借助小直径真三轴实验获取岩石力学参数及应力-应变测试曲线;结合电镜扫描资料与薄片观察确定储层微观结构;利用渗吸实验及核磁共振实验(NMR),基于T2谱曲线分析储层岩石孔径分布特征。采用数值模拟方法,对比常规强度压裂与高强度压裂后的裂缝扩展形态及产能差异。研究结果表明,苏北页岩脆性矿物含量较高;平行层理方向页岩破坏后裂缝主要沿层理发育,垂直层理方向破裂形态多样,岩心内部形成交叉复杂裂缝;储层微观结构以粒间孔为主,微裂缝以层理缝为主;核磁共振T2谱曲线显示储层岩心发育小孔隙、中孔隙及天然微裂缝。数值模拟结果显示,该区块岩石特征适配高强度压裂方案(排量20 m^(3)/min、单段液量4000 m^(3)、单段砂量400 m^(3))。实施该方案后,水平井附近储层含油饱和度场与压力场发生明显变化,表明高强度压裂可形成更复杂的缝网系统,提升储层流体流动性,有效改善压裂增产效果。研究成果为页岩油藏压裂增产方案优化提供了参考依据。 展开更多
关键词 苏北盆地 陆相页岩油 矿物组分 岩石力学参数 微观结构 孔径分布 渗吸作用 高强度压裂
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咸化湖盆页岩微观孔隙结构特征及储集性能分析——以博兴洼陷沙河街组为例
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作者 彭艳霞 杜玉山 +2 位作者 蒋龙 晁静 杨依庆 《西安石油大学学报(自然科学版)》 北大核心 2026年第1期42-49,86,共9页
为明确咸化湖盆页岩微观孔隙结构特征及储集性能,选取济阳坳陷博兴洼陷沙河街组不同岩相页岩,基于岩心、扫描电镜观察、X-衍射全岩、氮气等温吸附—脱附、覆压孔隙度、覆压渗透率、浸泡抽提实验分析,精细刻画抽提前后页岩微纳米级孔隙... 为明确咸化湖盆页岩微观孔隙结构特征及储集性能,选取济阳坳陷博兴洼陷沙河街组不同岩相页岩,基于岩心、扫描电镜观察、X-衍射全岩、氮气等温吸附—脱附、覆压孔隙度、覆压渗透率、浸泡抽提实验分析,精细刻画抽提前后页岩微纳米级孔隙结构、覆压孔隙度和覆压渗透率变化特征。研究表明:(1)不同岩相页岩微观孔隙结构存在差异,抽提后页岩油储层的微观孔隙结构显著增大,增大程度与岩相类型有关;(2)层状页岩发育大量墨水瓶状微孔,纹层状页岩发育大量平行板状和相对少量的墨水瓶状微、中孔,100 nm内孔径的孔体积和比表面积分布曲线呈双峰特征,10~40 nm孔径对微观储集空间贡献最大;(3)纹层状页岩较层状页岩具有更少的微、纳米孔体积和比表面积,但具有更高的渗透率和孔隙度;(4)随净覆压力的增大,不同岩相页岩孔隙度、渗透率皆呈递减趋势,覆压对渗透率的影响远大于其对孔隙度的影响,抽提后纹层状页岩孔隙度和渗透率随覆压增加的变化最敏感,层状页岩敏感性较差。 展开更多
关键词 页岩油 岩相 储层 孔隙结构 孔径分布 储集性能
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含水煤储层孔隙-吸附动态演化机制与煤层气开发方法优化
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作者 李夏伟 何思源 +5 位作者 张烨毓 王颖晋 刘宁 杨威 贺育超 张建伟 《岩矿测试》 北大核心 2026年第1期190-203,共14页
含水煤储层的吸附能力是影响煤层气赋存、解吸和开发效率的核心因素。实际储层中煤岩普遍处于非饱和含水状态,而现有研究多基于干燥或平衡水煤样,导致对含水煤储层孔隙特征和甲烷吸附能力的评估存在偏差。本文旨在系统研究不同含水条件... 含水煤储层的吸附能力是影响煤层气赋存、解吸和开发效率的核心因素。实际储层中煤岩普遍处于非饱和含水状态,而现有研究多基于干燥或平衡水煤样,导致对含水煤储层孔隙特征和甲烷吸附能力的评估存在偏差。本文旨在系统研究不同含水条件下,煤岩孔隙动态演化规律及其对甲烷吸附的抑制机制。选取煤岩成熟度分别为低(SL)、中(SM)、高(SH)煤阶样品,通过湿度平衡法调控含水状态,结合核磁共振(NMR)与甲烷等温吸附实验,定量表征水分赋存特征及其对甲烷吸附能力的影响。结果显示:煤样孔隙以介孔和大孔为主,随湿度升高,孔径分布曲线上消失的临界孔径增大;含水饱和度每增加1%,Langmuir体积(VL)降幅达1.55%(SL)、2.48%(SM)、0.70%(SH)。研究表明:水分吸附主要发生在微小孔径内,相对湿度≥75%时,水分的单/多层吸附向毛细管凝聚转变;水分通过占据微孔/介孔空间和竞争吸附位点显著降低甲烷吸附能力,且该效应受煤阶与孔隙特征的协同控制。根据研究成果,建议在含水煤储层开发初期应充分利用高临界解吸压力优势,中期需综合Langmuir压力(PL)和Langmuir体积(VL)变化特征调整降压策略,后期可考虑注气增采或储层改造来维持产能。 展开更多
关键词 煤层气开发利用 核磁共振实验 孔径分布 毛细管凝聚 含水饱和度 甲烷吸附能力
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氧化铝纤维增强二氧化硅复合材料力学性能失效研究
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作者 郑晨 王湘宁 +3 位作者 苑贺楠 杨嘉伟 李传建 王华栋 《无机材料学报》 北大核心 2026年第3期331-339,共9页
连续氧化铝纤维增强二氧化硅陶瓷基复合材料具有优异的高温抗氧化性、高强度、高韧性等特性,作为一种军民两用材料,广泛应用于航空、航天、能源等领域。但国内相关研究尚处于起步阶段,对其力学性能失效机制认识不足。本研究综合溶胶-凝... 连续氧化铝纤维增强二氧化硅陶瓷基复合材料具有优异的高温抗氧化性、高强度、高韧性等特性,作为一种军民两用材料,广泛应用于航空、航天、能源等领域。但国内相关研究尚处于起步阶段,对其力学性能失效机制认识不足。本研究综合溶胶-凝胶法和浆料浸渍法的工艺特点,采用改进的液相浸渍法,成功制备了孔隙率可调控的连续氧化铝纤维增强二氧化硅复合材料。通过多种技术手段全面表征了典型复合材料的微观形貌和成分组成,并测试分析了不同致密程度复合材料的力学性能。结合计算机断层扫描(CT)测试获得的复合材料孔隙率,通过模拟仿真计算,建立了连续氧化铝纤维增强二氧化硅复合材料力学性能失效与孔隙率及孔隙尺寸的关系模型。研究结果表明,采用改进的液相浸渍法制备的复合材料因孔隙缺陷和弱界面结合的影响,其力学性能显著提升。同时,随着复合材料孔隙率由2.2%增大到15.2%,其拉伸强度由24.5 MPa降低至17.8 MPa。进一步建模仿真分析显示,当孔隙缺陷半径为250μm时,孔隙率由4.5%增大至13.5%,拉伸强度从27.2 MPa降低至20.6 MPa,这验证了仿真模型的合理性,揭示了拉伸强度的n次方与孔隙率呈负线性关系,拉伸强度指数因子n与缺陷半径r呈负线性关系。本研究为连续氧化铝纤维增强二氧化硅复合材料的性能优化和实际应用提供了研究基础。 展开更多
关键词 氧化铝纤维 二氧化硅复合材料 力学性能 孔隙率 孔隙缺陷尺寸 性能失效
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大豆脲酶诱导固化沙漠风积沙的孔隙结构特征
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作者 刘子涵 程海锋 袁文勤 《水利与建筑工程学报》 2026年第1期223-228,244,共7页
土地荒漠化是中国乃至全世界面临的严峻的生态问题,如何有效地治理沙漠是一个长期以来的研究主题。大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术作为一项新兴的岩土工程技术,具有绿色环保、高效快捷等优势,在防风固沙领域具有潜在应用价值。本研究针对... 土地荒漠化是中国乃至全世界面临的严峻的生态问题,如何有效地治理沙漠是一个长期以来的研究主题。大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术作为一项新兴的岩土工程技术,具有绿色环保、高效快捷等优势,在防风固沙领域具有潜在应用价值。本研究针对大豆脲酶诱导碳酸钙沉积固化沙漠风积沙的孔隙结构特征展开系统分析。通过干密度、孔隙比、碳酸钙含量测定、扫描电镜及压汞试验,从微观尺度探讨不同盐溶液浓度与处理遍数下的固化机制。结果表明:大豆脲酶诱导碳酸钙沉积技术处理显著提升土体干密度、降低孔隙比,且效果随处理强度增强而更加显著。生成的碳酸钙主要填充大孔隙,有效改善土体结构,但对微小孔隙(6.40、6.58μm)影响有限。研究揭示了大豆脲酶固化对风积沙孔隙结构的作用规律,为大豆脲酶生态固沙技术的优化应用提供理论依据。 展开更多
关键词 大豆脲酶诱导碳酸钙沉积 孔隙结构 生态固沙 孔径分布 孔隙比
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玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层特征及高产主控因素 被引量：5
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作者 钱永新 赵毅 +5 位作者 刘新龙 刘鸿 刘国梁 朱涛 邹阳 陈方文 《岩性油气藏》 CAS 北大核心 2025年第1期115-125,共11页
通过岩石薄片、扫描电镜、低温氮气吸附、高压压汞、岩心荧光、激光共聚焦显微镜和产液剖面等实验分析测试资料,对玛湖凹陷二叠系风城组储层特征及页岩油高产主控因素进行了详细研究。研究结果表明:①玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层类... 通过岩石薄片、扫描电镜、低温氮气吸附、高压压汞、岩心荧光、激光共聚焦显微镜和产液剖面等实验分析测试资料,对玛湖凹陷二叠系风城组储层特征及页岩油高产主控因素进行了详细研究。研究结果表明:①玛湖凹陷二叠系风城组页岩油储层类型可划分为砂岩类、白云岩类和泥岩类等,粉砂岩类储层以陆源碎屑沉积物为主,泥岩类储层以陆源-内源混积物为主,白云(灰)岩类储层以内源化学沉积为主;玛湖凹陷风城组粉砂岩类、白云岩类和泥岩类储层孔隙喉道尺寸依次减小,孔隙连通性依次变差。②玛湖凹陷风城组粉砂岩类储层含油性最好,其次是泥岩类储层,白云岩类储层含油性最差,孔径较大的孔隙和微裂缝中的游离油含量较高,孔径较小的孔隙中的吸附油含量较高。③玛湖凹陷风城组优质烃源岩和优质储层分别控制着页岩油的高产区域和高产层段,长英质矿物含量、有效孔隙度值、游离油孔隙度值、裂缝密度和脆性指数等均较高的储层是页岩油高产的有利层段。 展开更多
关键词 页岩油储层 低温氮气吸附 孔径分布 游离油 吸附油 裂缝密度 脆性指数 风城组 二叠系 玛湖凹陷
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基于压汞-液氮吸附-核磁共振法的中低阶煤孔裂隙联合表征 被引量：4
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作者 刘佳佳 张云龙 +2 位作者 杨迪 高志扬 王丹 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期19-31,共13页
目的为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态,方法利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验,结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿低阶煤(XJ)和鹤壁八矿中阶煤(HB)的孔隙结构和孔径分布进行联合表征,并提出一种基于优势区... 目的为深入研究中低阶煤中孔裂隙结构和孔径分布形态,方法利用压汞、低温液氮吸附和低场核磁共振试验,结合分形维数分别对新疆艾维尔沟1890煤矿低阶煤(XJ)和鹤壁八矿中阶煤(HB)的孔隙结构和孔径分布进行联合表征,并提出一种基于优势区间的全孔径分形维数表征方法,即孔径r<140 nm时,使用低温液氮吸附法的FHH模型表征;140≤r<1000 nm时,使用核磁共振模型表征;r≥1000 nm时,使用压汞法的Menger海绵模型表征。结果结果表明:XJ的中/大孔主要由开放孔构成,微/小孔主要由封闭孔和半封闭孔构成,其中,大孔对孔容的贡献率最高,达到94%以上,中孔是孔比表面积的主要贡献者,贡献率为40.58%,微/小孔和中孔较发育,大孔几乎不发育,微/小孔的孔隙连通性较差,中大孔隙的连通性较好;HB孔隙主要由半封闭孔构成,其中孔容中大孔占比最高,占比达97%以上,孔比表面积主要由小孔贡献,贡献率为58.33%,以微/小孔发育为主,中孔、大孔和裂隙相对不发育,孔隙连通性较差;低温液氮吸附法的DFT模型可以得到XJ最发育的孔径为10~12 nm,HB最发育的孔径为1~4 nm;r<140 nm时,HB的内分形维数明显大于XJ的,此孔径范围内HB的非均质性比XJ的更强,孔隙结构更复杂;r>140 nm时HB的分形维数小于XJ的,此孔径范围内XJ的孔隙结构比HB的更复杂。结论研究结果揭示了中低阶煤储层孔隙分布规律,为中低阶煤层的裂隙扩展和瓦斯运移提供理论指导。 展开更多
关键词 中低阶煤 孔径分布 孔隙特征 分形维数 联合表征
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液态CO_(2)脉动致裂低渗煤细观结构演化特征分析 被引量：2
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作者 高建良 李星 +1 位作者 刘佳佳 朱有彬 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第3期955-967,共13页
在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致... 在节能减排的背景下,液态CO_(2)致裂技术不仅能对煤层进行增透,还能对CO_(2)进行地质封存,因此该技术在强化煤层开采领域逐渐被重视。针对低渗煤孔隙之间连通性差且孔隙度低的问题,利用自主搭建的试验系统对低渗煤开展液态CO_(2)脉动致裂试验,基于压汞法、核磁共振法联合表征煤岩的孔隙结构,分析煤岩中不同孔径范围的孔隙比表面积、孔径分布、分形维数和孔隙度等参数的变化,揭示液态CO_(2)脉动作用下低渗煤中细观结构的演化特征。结果表明:液态CO_(2)脉动致裂技术可改变煤岩的孔隙结构和增大煤岩的渗透率;最大累计进汞量和滞后环的相对大小分别增大47.0%和51.8%;微孔和小孔的孔径占比大幅度减小,中孔和大孔的连通性得到显著增强,煤样中出现新生裂隙;渗流孔的分形维数降低,煤样的孔隙分布变得更加规则、孔隙表面变得更加平滑;吸附孔的占比降低超过25%,有效孔隙度增大超过4倍,处理后煤样的渗透率增大超过30倍。 展开更多
关键词 安全工程 液态CO_(2) 脉动致裂 孔径分布 孔隙度 渗透率
原文传递
基于NMR与CMP实验的致密砂岩孔喉结构表征方法 被引量：1
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作者 李浩 樊志强 +5 位作者 谢雨芯 巩肖可 郝博斐 孙龙 雷小兰 闫健 《地质科技通报》 北大核心 2025年第1期25-35,共11页
致密砂岩储层孔隙结构复杂、纳米孔隙发育,需集成多种技术对孔隙结构进行综合表征,以更好地认识储层。在优选6块延长组长71储层代表性岩心基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、恒速压汞(CMP)和核磁共振(NMR)等方法,研究了岩心样品... 致密砂岩储层孔隙结构复杂、纳米孔隙发育,需集成多种技术对孔隙结构进行综合表征,以更好地认识储层。在优选6块延长组长71储层代表性岩心基础上,采用场发射扫描电子显微镜(FESEM)、恒速压汞(CMP)和核磁共振(NMR)等方法,研究了岩心样品的孔隙类型及结构特征。采用CMP数据对NMR孔隙分布进行了修正,识别了喉道半径与孔隙半径的分布范围,建立了适用于致密砂岩的孔隙半径分类方法。研究结果表明,目标储层可动水与不可动水孔隙度之比仅为0.14~0.47,渗流能力差。将NMR与CMP数据相结合可精确识别出目标储层喉道半径中值为0.151~0.525μm,孔隙半径中值为4.38~9.76μm。孔隙内赋存水类型分为可动水、束缚水和黏土结合水,对应的饱和度平均值分别为23.4%、14.8%和9.4%。微小孔(T_(2)<T_(2c1))、中孔(T_(2c1)<T_(2)<T_(2c2))和大孔(T_(2c2)<T_(2))的平均孔隙度分别为3.12%、3.42%和1.35%。孔喉半径r_(2c1)可作为储层渗流能力划分的评价指标,r_(2c1)的降低会导致微小孔(即吸附孔)孔隙度的降低,以及中孔和大孔(即渗流孔)孔隙度的增加。研究成果为优选致密砂岩优质储层,提高致密油采收率提供了参考和借鉴。 展开更多
关键词 致密砂岩 孔隙结构 孔径分布 喉道 恒速压汞(CMP) 核磁共振(NMP)
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面向盐湖提锂的聚酰胺纳滤膜设计策略 被引量：4
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作者 鲁丹 向昕辰 +6 位作者 耿艺方 王曼曼 姚之侃 高卓凡 方传杰 朱利平 张林 《盐湖研究》 2025年第1期100-112,共13页
实现盐湖中锂资源的高效开发是满足锂工业市场对碳酸锂需求日益增长的重要保障。面对盐湖提锂中镁锂分离难、效率低的技术挑战,亟须开发高选择性镁锂分离技术。纳滤技术具备离子选择性分离能力与低能耗优势,在盐湖提锂中展现出巨大的应... 实现盐湖中锂资源的高效开发是满足锂工业市场对碳酸锂需求日益增长的重要保障。面对盐湖提锂中镁锂分离难、效率低的技术挑战,亟须开发高选择性镁锂分离技术。纳滤技术具备离子选择性分离能力与低能耗优势,在盐湖提锂中展现出巨大的应用潜力,但其用于镁锂分离仍面临许多挑战。文章综述了近年来国内外纳滤膜用于镁锂分离的发展概况和高性能纳滤膜研究进展。首先介绍了纳滤膜离子分离机理及以纳滤为核心的盐湖提锂工艺。其次,基于界面聚合过程“反应—扩散原理”,重点探讨了面向盐湖提锂的窄孔径分布聚酰胺纳滤膜的设计策略。最后,总结了提高聚酰胺纳滤膜抗结垢性能的方法。文章为面向盐湖提锂高性能锂离子选择性纳滤膜的设计与应用提供了参考。 展开更多
关键词 盐湖提锂 纳滤 聚酰胺膜 分离机理 孔径窄分布
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影响3D打印个性化钛网骨增量效果的原因与对策 被引量：3
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作者 于德栋 张佳园 吴轶群 《口腔疾病防治》 2025年第2期89-99,共11页
3D打印个性化钛网技术正逐渐成为严重牙槽骨缺损骨增量治疗的一种重要手段,但其存在成骨效果与预期不一致的情况。针对3D打印个性化钛网技术目前存在的骨增量效果偏差问题,本文综合分析了该技术的优势、成骨效果评估以及在临床应用中的... 3D打印个性化钛网技术正逐渐成为严重牙槽骨缺损骨增量治疗的一种重要手段,但其存在成骨效果与预期不一致的情况。针对3D打印个性化钛网技术目前存在的骨增量效果偏差问题,本文综合分析了该技术的优势、成骨效果评估以及在临床应用中的研究进展,深入探讨了影响骨增量效果的多个因素,包括术前钛网设计(钛网的厚度、孔径、孔形态、孔隙率、外形轮廓、钛合金材料选择及3D打印技术)、术中操作(3D打印个性化钛网术中放置的精确性)以及术后维护(包括并发症的预防、假骨膜/类骨膜的形成、钛网的稳定性等)。并结合本团队的临床经验和研究成果,提出了一系列比较有针对性的优化策略,包括:设计制作并临床应用自就位个性化钛网(定位翼+个性化钛网),以提高钛网就位精度;根据牙槽骨缺损的具体情况和软组织状况,提出个性化的治疗流程和钛网设计方案;强调钛网长期稳定固位的重要性,以降低术后钛网的松动和偏移风险。此外,还对3D打印个性化钛网的骨增量效果评价方法进行了适当总结,涵盖了以下关键指标:(1)垂直骨增量与水平骨增量;(2)骨轮廓形态变化;(3)骨体积增量;(4)临床指标(手术成功率、钛网暴露和感染率以及术后恢复情况);(5)美学效果评估;(6)长期稳定性;(7)影像学评估;(8)患者满意度;(9)手术操作的精准性;以期辅助医生全面评估和深入分析手术效果,实现最佳的治疗效果。本文的目的是为3D打印个性化钛网技术的优化和临床应用提供参考,为实现最佳成骨效果奠定理论基础。 展开更多
关键词 牙槽骨缺损 个性化钛网 钛网形貌 孔径 孔隙率 3D打印 精准 骨增量效果与评价 并发症 类骨膜 钛网暴露
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干湿循环作用下宽饱和度范围红壤土强度特性研究
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作者 刘畅 代丽媛 +3 位作者 李彪 童富果 田斌 周铨 《岩土力学》 北大核心 2025年第12期3811-3822,共12页
三峡库岸消落带岩土体长期处于干湿循环与吸力变化的动态环境,导致其非饱和强度特性和破坏模式发生变化。针对三峡库区某滑坡消落带红壤土,开展干湿循环条件下的核磁共振试验和三轴剪切试验,分析干湿循环对宽饱和度范围内红壤土非饱和... 三峡库岸消落带岩土体长期处于干湿循环与吸力变化的动态环境,导致其非饱和强度特性和破坏模式发生变化。针对三峡库区某滑坡消落带红壤土,开展干湿循环条件下的核磁共振试验和三轴剪切试验,分析干湿循环对宽饱和度范围内红壤土非饱和抗剪强度特性的影响,揭示剪切破坏模式从应变软化型向应变硬化型转变的临界饱和度变化规律。结果表明,低饱和度条件下,土体抗剪强度受基质吸力影响较大,呈现出明显的应变软化和剪切破坏特征,在高饱和度条件下,土体表现出应变硬化和鼓胀破坏特征;考虑孔隙分布特征和基质吸力变化,提出了一个应变软化型向应变硬化型转变的临界饱和度模型,通过对比分析模型预测值与试验结果,验证了模型的适用性和可靠性;临界饱和度随着干湿循环次数增加而逐渐升高,说明干湿交替使土颗粒重排,原有胶结结构和团聚体遭到破坏,孔隙结构由致密向松散演化,孔隙尺寸增加,需要更高的饱和状态才能使土样水分连续分布,发生由剪切型破坏向鼓胀型破坏转变。 展开更多
关键词 抗剪强度特性 临界饱和度 干湿循环 孔径分布 三峡库区
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多壁碳纳米管/聚酰亚胺多孔保持架材料的制备及性能研究
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作者 李媛媛 李柯颖 +2 位作者 尚晓辉 陈鑫宇 孙小波 《轴承》 北大核心 2025年第4期86-91,共6页
基于碳纳米管优异的性能,通过机械混合法用多壁碳纳米管(MWCNTs)对聚酰亚胺(PI)进行填充,再经冷压烧结得到多孔聚酰亚胺(PPI)保持架材料,对其微孔性能、力学性能以及摩擦学性能进行测试。结果表明:MWCNTs独特的多层管状结构有利于PPI复... 基于碳纳米管优异的性能,通过机械混合法用多壁碳纳米管(MWCNTs)对聚酰亚胺(PI)进行填充,再经冷压烧结得到多孔聚酰亚胺(PPI)保持架材料,对其微孔性能、力学性能以及摩擦学性能进行测试。结果表明:MWCNTs独特的多层管状结构有利于PPI复合材料孔结构的生成;相较于纯PPI,含1.0%MWCNTs的PPI保持架材料耐磨性能明显提高,磨损深度降低了48.4%,磨痕宽度和磨损率分别降低了27.3%和64.8%。将该材料加工成保持架,装配至轴承进行跑合测试,保持架性能优异,轴承组件运行稳定。 展开更多
关键词 滚动轴承 保持架 碳纳米管 聚酰亚胺 孔径 磨损率
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