麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测
水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质核磁共振(NMR)基本原理: 带自旋的原子核(1H) 1) 一个带电的自旋体产生一环形电流。从而形成微观磁场自旋磁矩; 2) 自旋磁矩与一般的小磁铁一样具有南北极; 3) 在无外加磁场时。物质中的原子核磁场的指向是无规则分布的。宏观磁矩M0为0宏观磁矩M0的形成; 4) 置于静磁场中原子核与磁场产生作用。沿着磁场方向定向排列。形成宏观磁矩M0 NMR信号产生原理 1) 样品进入检测区域。样品中中氢原子核的磁矩将沿着静磁场方向排列并形成宏观磁矩M0 2) 施加特定频率激发脉冲。宏观磁矩定向偏转 3) 脉冲结束。宏观磁矩定向恢复并产生核磁共振信号 低场核磁共振是一种正在兴起的快速无损检测技术。具有测试速度快。灵敏度高、无损、绿色等优点。已广阔应用在食品品质控制、非酒精性脂肪肝等代谢疾病、石油勘探、水泥水化过程分析、水泥基材料不同配方选择、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固体有机质探测、非常规岩芯总体孔隙度及有效孔隙度检测、油水气饱等水泥基材料、土壤、岩芯等多孔介质领域。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质磁共振分析仪可用于土壤修复研究。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测
核磁共振对天然岩石饱和油、水两相的不同润湿性状态的研究表明核磁共振弛豫谱在反映储层岩石润湿性变化过程的准确性和敏感性。与常规润湿性评价方法相比其具有实验效率高、无需多次改变岩石原始流体饱和度分布状态等优点。核磁共振T2谱计算的T2几何均值能够较好地反映岩石润湿性动态变化过程,该对应关系与实验温度密切相关。梯度场作用下砂岩、石灰岩 及白云岩饱和不同类型油相(精炼油和原油)的核磁共振特征,使用不同的数学模型对获得的CMPG核磁信号进行了分析,研究认为梯度磁场作用下的核磁共振实验结果可以识别岩石孔隙中的不同流体类型,同时还可以精确获得岩石总孔 隙度、流体饱和度及油相黏度。水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度及有效孔隙度检测小型核磁共振仪器能够从频率维度、空间维度和时间维度信息表征物体特性。
水泥基材料的水化包括四个阶段: 反应期、诱导期、加速期和减速期。水泥浆体的 T1 ( 纵向弛豫时间) 和 T2 ( 横向弛豫时间) 随着水化的进行而逐渐减小,其中T1 能够反映水泥水化的不同阶段,对水泥基材料孔结构的研究主要有三个方面的指标: 孔隙率、孔尺度分布和孔比表面积, 常用的方法是压汞法和气体吸附法,在研究过程中,这两种方法均需将样品进行预先干燥,这很容易导致样品中的微孔结构遭到破坏,而且不能对同一个样品进行连续测试,难以得到孔结构连续变化的特征。而核磁共振技术可在非破坏条件下,可以连续测试水泥基材料的孔结构的变化,极大地促进水泥基材料的研究。
磁共振水泥基材料分析仪技术性能 1)10MHz磁共振频率和30mm直径的样品尺寸。提高测量的信噪比。确保仪器的高灵敏度; 2)特殊的探头设计。探头死时间短于15us。可完整的采集样品中固体及液体信号。从而获得全力的物理属性和含氢分子的运动状态; 3)高效的探头散热模式。可将测量时探头产生的热量带出。确保测量的稳定性; 4)基于贝叶斯算法的磁共振信号一维反演分析功能。可准确获得T1和T2弛豫时间分布;专有的二维数据分析方法。可重组T1 -T2 /T2 -T2二维相关谱图; 5)基于PID算法的温控系统。使磁体的场强变化保持在200Hz/h。确保测量结果的可靠性与稳定性; 6)较短的样品管设计。便于水泥样品的配置和制作; 7)在增加附件的前提下。升级带有温度场系统。进行相关的对样品进行变温实验。核磁共振磁场温度的稳定性主要从材料和磁体的工作环境两个方面改进,钐钴材料能更好。
低场核磁共振技术直接给出水泥浆体中水的信息,包括含量以及受限程度,因此可以用来反映水泥浆体在新搅拌阶段流动性的变化以及减水剂的作用,还可以半定量地表征水泥水化过程中水的消耗。 通过合成硅酸三钙和铁铝酸四钙单矿物,采用低场核磁共振对其水化进行表征,以及研究铁铝酸四钙含量对硅酸三钙核磁共振信号的影响。重要研究进展包括采用Pechini法合成硅酸三钙和铁铝酸四钙,采用横向弛豫时间-纵向弛豫时间(T1-T2)相关谱对水化进行表征核磁共振磁场的温度稳定性限制了磁体的使用环境。永磁体的磁场强度主要受限于磁体材料。高精度水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质的应用
增加核磁共振磁场强度能够提高检测的灵敏度,增加核磁共振磁场均匀性能够提高弛豫信号质量。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测
低场时域核磁共振技术用于水分在土壤中的运动机制研究: 土壤是一种具有复杂成分的多孔介质系统,包括粘土(伊利石、高岭石、蒙脱石等)、有机质(腐殖酸、酯等)等,其在吸水后,由于部分成分发生相态变化、各个成分之间的相互作用等,致使其水分先进入相对较大的孔隙,而进入微孔则是一个比较长的过程,这与具有稳定结构的多孔介质中水分的运动机制相反(典型多孔介质极先吸水的是微孔),这种现象可通过低场时域核磁共振技术持续检测土壤样品中的水分的弛豫时间明显的观察到。 从T2反演谱图上可以看出,随着时间的推移,大孔中的水(约1000ms)的含量逐渐减少(谱峰面积逐渐减小),小孔中的水(约2.5ms)逐渐增加(谱峰面积逐渐增大)。同时,随着时间的推移,所有谱峰的位置逐渐左移,这说明,水分与土壤中的部分成分发生作用,使土壤的孔径大小发生变化,重新分布。 MAGMED-Soil-2260磁共振土壤分析仪,能够精确、全力的采集土壤样品中所有孔径对应的弛豫时间信号,优化的软硬件配置,满足长时间在线测量要求,重复性好,为土壤中的水分运动机制研究提供一种精确、快速、方便的分析途径。麦格迈水泥基材料-土壤-岩芯等多孔介质总体孔隙度检测
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