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微孔HAp-ZrO_2 生物复合材料的制备及成孔机制研究(英文)

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人工晶体学报 2004年第4期33卷 567-570页

作者：孙康宁李爱民董维芳尹衍升刘军红山东大学液态结构及其遗传性教育部重点实验室济南250061 山东轻工业学院轻化与环境工程系济南250100 山东大学工程陶瓷山东省重点实验室济南250061

本文主要对微孔型HAp基生物材料的制备工艺及成孔机制进行了初步研究。研究发现 ,经冷压成型、等静压成型后的坯体再用无压烧结可制得孔径不等的微孔型HAp ZrO2 复合材料。在成型压力、烧结温度及保温时间都相同的条件下 ,添加剂与纳米... 详细信息

本文主要对微孔型HAp基生物材料的制备工艺及成孔机制进行了初步研究。研究发现 ,经冷压成型、等静压成型后的坯体再用无压烧结可制得孔径不等的微孔型HAp ZrO2 复合材料。在成型压力、烧结温度及保温时间都相同的条件下 ,添加剂与纳米氧化锆含量越高复合材料的强度越低 ,但其最低弯曲强度也达到 2 3MPa,大大高于已报道的多孔型材料。添加剂及纳米ZrO2 的加入量是材料中孔径大小及孔隙率高低的关键因素 ,而成型方式、烧结温度及保温时间等因素对其也有影响。

关键词：微孔HAp-Zr02生物复合材料制备成孔机制冷压成型等静压成型坯体无压烧结纳米氧化锆添加剂

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水力切割模拟水合物储层成孔特性试验

中南大学学报（自然科学版） 2022年第3期53卷 924-932页

作者：廖华林王鄂川董林牛文龙牛继磊戴子健闫传梁非常规油气开发教育部重点实验室山东青岛266580 中国石油大学(华东)石油工程学院山东青岛266580 中国石油集团海洋工程有限公司北京100028

为了探究水力割缝技术对于天然气水合物储层改造的适用性,开展了模拟水合物储层的地面水力割缝模拟试验。采用大尺寸试样,分析了喷射压力、喷嘴直径和加砂体积分数对套管及模拟试样的割缝形态、成孔特征以及破坏形式的影响。研究结果表... 详细信息

为了探究水力割缝技术对于天然气水合物储层改造的适用性,开展了模拟水合物储层的地面水力割缝模拟试验。采用大尺寸试样,分析了喷射压力、喷嘴直径和加砂体积分数对套管及模拟试样的割缝形态、成孔特征以及破坏形式的影响。研究结果表明:水力喷射切割过程中,由于高压射流的冲击力及冲蚀作用,模拟水合物储层中形呈近似椭圆锥体孔眼,内表面凹凸,并出现裂缝、凹坑及其他不规则形状;近喷嘴端孔眼会形成冲蚀空腔,孔眼直径较大,而随着孔眼深度增加,孔眼直径逐渐缩小;模拟水合物储层在水力切割后呈现破碎、不规则冲蚀、扩孔、冲刷、侧向裂缝等多种复杂破坏形式,比常规砂岩、煤岩的破坏形式更为复杂;孔眼深度随着喷嘴直径增加先增大后减小,而孔眼深度随着喷射压力逐渐增大;当喷射压力为25 MPa,喷嘴直径为5 mm,含砂体积分数为6%时,可形成深度约92 cm,最大直径约为14 cm的椭圆形孔眼;在套管与水合储层直接接触条件下,切割套管缝宽受喷嘴直径、喷射压力和加砂体积分数的影响,缝长主要由喷嘴移动距离决定。射流对水合物储层的破坏作用影响因素多,不仅与水射流及冲蚀条件有关,还与水合物储层的物化性质密切相关。

关键词：天然气水合物水力割缝孔眼形态成孔机制喷嘴直径

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鄂尔多斯盆地杭锦旗地区二叠系下石盒子组岩屑发育特征及其对储层物性的影响

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石油与天然气地质 2019年第1期40卷 24-33页

作者：邱隆伟穆相骥李浩张军葛君徐爽周士博中国石油大学(华东)地球科学与技术学院山东青岛266580 海洋国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266071 中国石化石油勘探开发研究院北京100083 中国石化胜利油田鲁胜石油开发有限责任公司山东东营257077

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区具有良好的致密气勘探潜力,下石盒子组是杭锦旗地区的主力产气层段。储层岩石类型以岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩为主。根据偏光显微镜下铸体薄片观察以及扫描电镜、高压压汞、粘土矿物X-衍射、阴极发光等分析测试... 详细信息

鄂尔多斯盆地杭锦旗地区具有良好的致密气勘探潜力,下石盒子组是杭锦旗地区的主力产气层段。储层岩石类型以岩屑砂岩和岩屑质石英砂岩为主。根据偏光显微镜下铸体薄片观察以及扫描电镜、高压压汞、粘土矿物X-衍射、阴极发光等分析测试手段的应用,结合相关孔渗数据对鄂尔多斯盆地北部杭锦旗地区下石盒子组储层的岩石学特征及储层物性特征进行了研究,明确了岩屑颗粒的发育特征及其对储层物性的影响。结果表明:下石盒子组储层粒度较粗,主要为粗粒及中-粗粒砂岩;岩屑平均含量高达40%。研究区储层埋藏较深,成岩作用改造强烈,压实作用强,原生孔隙绝大部分被改造充填,次生孔隙为主要的储集空间。储层岩屑类型发育多样,根据岩屑对储层物性的影响,将其整体划分为减孔型岩屑、增孔型岩屑、保孔型岩屑3类。减孔型岩屑较发育会使粒间次生溶孔大量减少且自身难以溶蚀,因而破坏储层的物性,其中以高含量的千枚岩岩屑对储层物性影响最为显著;增孔型岩屑的发育则对储层物性有着明显的改善效应,其可以保存部分粒间孔,还易发生内部溶蚀,改善储层物性,其中以高含量的变质石英岩屑对储层物性影响最为显著;保孔型岩屑本身抗压实能力较强且多数较难溶蚀,可以保护原有孔隙却不能通过自身溶蚀改善储层物性,通常与增孔类岩屑同时发育,该类岩屑与物性呈间接性正相关关系。

关键词：岩屑类型成孔机制储层物性致密砂岩下石盒子组杭锦旗地区鄂尔多斯盆地

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碱处理方法合成多级孔分子筛的进展与挑战

无机盐工业 2023年第6期55卷 36-42页

作者：洪美花郭子峰刘冠锋臧甲忠杨科玉虞永华张大治黄声骏中海油天津化工研究设计院有限公司天津300131 中国科学院大连化学物理研究所辽宁大连116023 中国科学院大学北京100049

分子筛是在能源与化工产业中发挥着广泛作用的基础性功能材料,其微孔尺度的孔道结构在赋予其独特性质的同时也限制了其潜力的充分发挥。多级孔分子筛兼具微孔-介孔结构既具有良好的水热稳定性和强酸性,也具备良好的可接触性与扩散性,因... 详细信息

分子筛是在能源与化工产业中发挥着广泛作用的基础性功能材料,其微孔尺度的孔道结构在赋予其独特性质的同时也限制了其潜力的充分发挥。多级孔分子筛兼具微孔-介孔结构既具有良好的水热稳定性和强酸性,也具备良好的可接触性与扩散性,因其综合了微孔分子筛和介孔材料的优点而得到广泛的研究。由于以碱性介质刻蚀处理合成多级孔分子筛的方法操作简单、成本较低,因而具有工业应用的优势。通过对多级孔分子筛合成方法进行概述,结合国内外研究进展,详细论述了碱处理方法的发展进程、碱处理过程中微结构尺度的机理研究进展以及碱处理方法策略上的拓展,结合研究现状,分析了碱处理研究与应用上所面临的挑战,最后对碱处理的发展进行总结与展望。

关键词：多级孔分子筛成孔机制骨架铝非骨架铝

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凝胶注模制备多孔陶瓷的研究进展

硅酸盐通报 2017年第6期36卷 1957-1963,1970页

作者：贺辉张颖张军战张海昇西安建筑科技大学材料与矿资学院西安710055

凝胶注模是将传统的陶瓷粉体成型与有机物原位聚合相结合的一种新型成型工艺,为制备高性能、复杂结构的多孔陶瓷提供了一条新途径。在阐述凝胶注模工艺原理的基础上,综述了凝胶注模结合不同成孔方法制备多孔陶瓷的成孔机制以及最新研究... 详细信息

凝胶注模是将传统的陶瓷粉体成型与有机物原位聚合相结合的一种新型成型工艺,为制备高性能、复杂结构的多孔陶瓷提供了一条新途径。在阐述凝胶注模工艺原理的基础上,综述了凝胶注模结合不同成孔方法制备多孔陶瓷的成孔机制以及最新研究进展,并展望了凝胶注模制备多孔陶瓷的发展趋势。

关键词：凝胶注模多孔陶瓷凝胶体系成孔机制

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福山凹陷异常高孔带成因与勘探深度下限

矿物岩石地球化学通报 2018年第1期37卷 87-93页

作者：张磊孟元林曲国辉陶士振陶泳行宋丽环杨威东北石油大学地球科学学院黑龙江大庆163318 中国石油勘探开发研究院北京100083 中石油南方石油勘探开发有限责任公司勘探开发处海口570100

为了预测北部湾盆地福山凹陷勘探深度下限,根据测井孔隙度、实测孔隙度等资料,研究了福山凹陷异常高孔带的分布和成因。结果表明,福山凹陷纵向上发育4个异常高孔带（Ⅰ-Ⅳ）,其深度范围分别为900~1700 m、1800~2850 m、2850~3500 m、350... 详细信息

为了预测北部湾盆地福山凹陷勘探深度下限,根据测井孔隙度、实测孔隙度等资料,研究了福山凹陷异常高孔带的分布和成因。结果表明,福山凹陷纵向上发育4个异常高孔带（Ⅰ-Ⅳ）,其深度范围分别为900~1700 m、1800~2850 m、2850~3500 m、3500~4200 m,对应的孔隙度分别为20%~36%、12%~27%、8%~28%、5%~23%;第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ高孔带的成孔机制,是干酪根脱羧形成的有机酸溶蚀储集层中的长石和碳酸盐胶结物形成次生孔隙,第Ⅳ高孔带主要由黏土矿物转化过程中产生的无机酸溶蚀储集层形成;福山凹陷储集层中的岩屑主要为石英岩,具有良好的抗压实性能和护孔作用;福山凹陷储集层含油气的孔隙度下限为10%,勘探深度下限为4100 m,对应于异常高孔带消失、致密砂岩出现的深度。

关键词：异常高孔带致密砂岩成孔机制护孔作用福山凹陷北部湾盆地

高频感应辅助燃烧合成Ti-Al涂层及其性能研究

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武汉科技大学学报 2022年第5期45卷 335-341页

作者：潘成刚赵新史记房成洁马开江任鸿鑫武汉科技大学省部共建耐火材料与冶金国家重点试验室湖北武汉430081 武汉锐科光纤激光技术股份有限公司湖北武汉430233

采用高频感应辅助燃烧合成技术,在5CrNiMo钢表面制备低孔隙率Ti-Al涂层,分析了涂层组织、物相组成、显微硬度及抗铝液腐蚀性能。结果表明,Ti-Al涂层主要物相为Ti;Al、TiAl、TiAl;以及残留的Ti,未发现残留的Al及TiAl;。Ti-Al涂层形成受固... 详细信息

采用高频感应辅助燃烧合成技术,在5CrNiMo钢表面制备低孔隙率Ti-Al涂层,分析了涂层组织、物相组成、显微硬度及抗铝液腐蚀性能。结果表明,Ti-Al涂层主要物相为Ti;Al、TiAl、TiAl;以及残留的Ti,未发现残留的Al及TiAl;。Ti-Al涂层形成受固-液反应机制控制,涂层组织遵循“球核环状”模型,压坯固有孔隙、间隙中气体及Al粉熔化后留下的位置在热爆反应过程中膨胀为该Ti-Al涂层的成孔机制。涂层平均硬度HV;为377.18,并且在涂层-基体界面处硬度波动最大。Ti-Al涂层在铝合金熔体中的腐蚀机制由液-固界面生成化合物及液态金属扩散进涂层联合控制,而非涂层溶解机制。

关键词： Ti-Al金属间化合物 Ti-Al涂层高频感应辅助燃烧合成显微硬度物相组成成孔机制铝合金熔体腐蚀

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钼尾矿发泡陶瓷的制备及孔结构研究

钼尾矿发泡陶瓷的制备及孔结构研究

作者：宋晚玉华北水利水电大学

学位级别：硕士

钼尾矿是钼矿在采矿和选矿中排放出的固体废弃物,如何资源化利用已经成为一个亟需解决的问题。大量研究和开发工作都致力于寻求钼尾矿的综合利用方案,比如开发高价值产品。钼尾矿化学成分主要由Si O、AlO组成,相当高的硅铝含量使其成为... 详细信息

钼尾矿是钼矿在采矿和选矿中排放出的固体废弃物,如何资源化利用已经成为一个亟需解决的问题。大量研究和开发工作都致力于寻求钼尾矿的综合利用方案,比如开发高价值产品。钼尾矿化学成分主要由Si O、AlO组成,相当高的硅铝含量使其成为制备发泡陶瓷的潜在原料,不仅降低了发泡陶瓷的生产成本,而且实现了钼尾矿的高附加值利用。基于此,以钼尾矿为主要原料,系统地研究了烧成制度、坯体组成对发泡陶瓷性能的影响规律;并通过测温三角锥最高点离地高度和X射线衍射图谱拟合得到非晶相量表征高温液相量,建立高温液相量与孔结构的关系揭示发泡陶瓷成孔机制。本论文的主要研究成果如下:(1)烧成制度是成功制备发泡陶瓷的关键。通过调整基础配比的升温速率、烧成温度、保温时间,研究烧成制度对钼尾矿发泡陶瓷性能的影响规律。结果表明:增加升温速率有利于提高发泡陶瓷的抗压强度,同时伴随着孔径的不均匀性增大,导致导热系数增大,当升温速率为1℃/min时,发泡陶瓷综合性能良好;烧成温度和时间均对发泡陶瓷孔结构影响显著,升高温度或者延长保温时间有利于形成均匀的孔结构,得到综合性能良好的发泡陶瓷,但是过高的温度或者过长的时间,将会导致气孔发生合并坍塌,从而影响发泡陶瓷性能。(2)在前一节确定的烧成制度和基础配比的基础上,研究Si C用量、钼尾矿用量、RM/PF用量比(赤泥/钾长石用量比)对钼尾矿发泡陶瓷性能的影响。结果表明:Si C在硅酸盐熔体中被迫氧化,并且Si C用量决定氧化反应的速率,随着Si C用量的增加,发泡陶瓷孔结构将会发生不均匀性增大,因此将0.8wt%定为最优用量;钼尾矿物相中有长石相存在,可以有效地降低高温熔体粘度,有利于降低表观密度和导热系数。但掺入过量,则会影响孔结构的均匀性,所以将钼尾矿合理用量定为70wt%;随着RM/PF用量比的增加,由于钾长石用量减小导致高温粘度逐渐增加,试样平均孔径变小,导热系数逐渐变大。因此将RM/PF用量比定为1:1。(3)建立测温三角锥最高点离地高度和非晶相量与孔结构的关系,研究钼尾矿发泡陶瓷的成孔机制。结果表明:测温三角锥最高点离地高度和非晶相量可以当作判断孔结构均匀性的一个指标。当测温三角锥出现微弯状态时,试样内部开始产生很多小气孔;当测温三角锥最高点离地高度在8mm～10mm范围内变化时,试样内部可以获得均匀的孔结构。当测温三角锥接触到地面时,标志着孔结构开始失稳坍塌。当非晶相量65%时,将会过度促进气孔的生长,气孔有可能合并形成连通孔,导致试样的孔壁结构破裂;当非晶相量处于57%～62%范围内,将会得到孔径大小均匀的气孔。测温三角锥最高点离地高度与非晶相量拟合曲线近似呈现“负相关”关系。

关键词：钼尾矿发泡陶瓷烧成制度坯体组成成孔机制

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微孔膜机械性能与热稳定性能的数值分析

微孔膜机械性能与热稳定性能的数值分析

作者：崔营营大连理工大学

学位级别：硕士

带微纳孔洞结构的聚烯烃薄膜不仅具有良好的机械性能,还有较好的离子穿透能力,其中聚乙烯、聚丙烯微孔膜具有较高孔隙率、较低的电阻、较好的力学性能、较稳定的化学性能、良好的弹性,因此在锂离子电池隔膜领域得到广泛应用。隔膜在锂... 详细信息

带微纳孔洞结构的聚烯烃薄膜不仅具有良好的机械性能,还有较好的离子穿透能力,其中聚乙烯、聚丙烯微孔膜具有较高孔隙率、较低的电阻、较好的力学性能、较稳定的化学性能、良好的弹性,因此在锂离子电池隔膜领域得到广泛应用。隔膜在锂离子电池中起到的作用是既要分隔正负极又要保证锂离子的正常通过,隔膜的性能将直接影响电池的容量、安全与循环性能。当前大多数研究者都是从实验角度来观察隔膜孔洞形成情况,检测薄膜的力学性能,很少用计算机模拟来研究薄膜微孔结构的形成机制。本文采用计算机对聚乙烯薄膜进行分子动力学模拟,从微观尺度上探讨微孔薄膜的孔洞形成机制、结构特点、机械性能、热稳定性能、锂离子穿透率,同时研究微观结构与宏观特性之间的相互关系。主要研究内容分为以下三个部分：首先对纯聚乙烯薄膜进行分析,采用自回避随机游走的方法生成粒子的空间坐标位置,建立简化粗粒化模型,对该粗粒化模型进行熔融、降温结晶,得到更接近真实状态下的半晶态聚乙烯材料,用半结晶薄膜模型进行拉伸,研究此薄膜的成孔机制与力学性能。结果表明,纯聚乙烯薄膜具有良好的力学性能与成孔性能,在微观尺度上解释了薄膜孔洞生成的演变过程。然后是对含有2.8%纳米增强粒子二氧化硅聚乙烯薄膜的机械性能与热稳定能的研究。对SiO2/聚乙烯薄膜进行熔融、降温结晶,并对复合材料的力学性能与热稳定性能模拟分析。研究发现,2.8%SiO2纳米粒子的加入使聚乙烯的屈服强度与弹性模量分别提高了26.6%与19.9%,熔点提高了11℃。最后分析了聚乙烯薄膜孔洞结构对锂离子穿透力的影响。通过对比圆形孔洞与狭长型孔洞的锂离子穿透率,发现在相同孔隙率8.2%及相同孔洞个数下,椭圆形孔洞的锂离子穿透率48.3%大于圆形孔洞的锂离子穿透率39.5%,而且孔隙率越大锂离子的穿透率越大。

关键词：微孔膜分子动力学成孔机制力学性能热稳定性能