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低場核磁的核心觀點和試樣制備
更新時間：2021-03-12 點擊次數：1686次
低場核磁共振NMR技術在巖土、能源地礦等領域有具體應用。
低場核磁的核心觀點：
巖石的熱破裂和損傷機制在核廢料地質處置工程中越來越受到重視，是全面認識核廢料處理工程的一個關鍵問題。利用核磁共振成像技術，統計構成核磁共振成像圖的像素值，得到統計分布轉移方式，呈現不同溫度的巖樣內部結構框架，以此來揭示熱應力對花崗巖晶粒的損傷機理。
低場核磁的試驗方法：
1.試樣制備
巖芯試樣取自平均海拔1600~1700m，年降雨量78.9mm，年蒸發量近3130.9mm，屬于干旱戈壁巖漠地區。試樣選用宏觀均質性良好的花崗巖巖塊，加工制作成φ50mm x 100mm的標準樣。
通過對芯樣進行XRD衍射分析，其礦物主要成分為60.59%長石，34.09%石英，5.32%黑云母。
2.試驗過程與微細觀檢測
以4℃/min的升溫速率加熱至預設溫度(100℃、200℃、300℃、400℃、500℃、600℃、700℃)，保持恒溫2h，之后恒定降溫速率對樣品冷卻，每組5個試樣，以減少實驗誤差。
采用紐邁分析的MacroMR12-150H-I大口徑核磁共振成像分析儀，對熱損傷后的巖芯樣品進行了核磁共振測試。
試驗結論
(1)核磁共振T2譜圖在低于400℃以下時沒有明顯變化，當溫度高于500℃時，T2圖譜幅值顯著增加且向右大幅移動，T2譜面積與孔隙率在升溫過程中呈現冪率關系。
(2)通過核磁共振成像可以看到，溫度低于500℃時質子密度分布均勻且沒有發現明顯的質子密度簇，說明巖石內部結構穩定；當溫度持續升高，芯樣內部晶體裂紋和邊界裂紋逐漸產生，融合形成大的連通區域。
(3)花崗巖巖樣在不同溫度條件下的核磁成像像素概率密度函數都服從對數正態分布，當溫度超過500℃時，概率密度函數整體向右移轉。
