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低場核磁技術(shù)在材料構(gòu)造中的應用廣泛
更新時間:2018-09-25   點擊次數(shù):2002次
      低場核磁技術(shù)的應用廣泛,尤其在多孔材料中。多孔材料中的孔從納米到數(shù)百微米,大小不等,有一定分布范圍??椎念愋鸵灿卸喾N,有開口的孔,也有封閉的孔。除密實狀態(tài)的材料外,所有的材料的許多性質(zhì)如強度、吸水性、抗?jié)B性、抗凍性、導熱性、吸聲性等與材料構(gòu)造的疏密程度都有關(guān)系,除決定于孔隙率的大小以外,還與孔隙的構(gòu)造特征(包括孔隙、是否連通、分布情況)密切相關(guān)。一般而言,同一材料,孔隙率越小連通孔越少,強度越高,吸水性越小,抗?jié)B性及抗凍性越好,導熱性就越大,吸聲性能越小。
  1. 混凝土孔隙測定
  多孔材料在液體中飽和之后進行冷卻,可以得出不同熔點所對應的孔隙分布曲線。核磁共振中弛豫技術(shù)被應用于解釋水泥水化過程中硬化體微結(jié)構(gòu)的變化過程。在室溫下,運用NMR的弛豫技術(shù),毛細孔中水的冰點與毛細孔的曲率半徑有關(guān),不同的凝結(jié)-融化溫度所對應的NMR弛豫時間不同,利用吉布斯-開爾文公式可以換算出孔隙的分布。
  NMR可以非常方便地用來測量50到1000 A的孔隙,這種方法具有快速、、高重復性等特點。低場核磁共振弛豫分析技術(shù)可以容易地檢測水泥基材料孔隙的分布,并具有HIP、SXRD等*的*性。其樣品處理過程簡單,測試前樣品不需要進行干燥處理,能很好的保持樣品原貌。
  2. 薄膜材料
  薄膜中水的擴散系數(shù)隨水含量的升高而增大,成為核磁共振檢測水分的對象,利用配備有梯度的脈沖核磁設(shè)備即可檢測擴散系數(shù)。磁共振分析技術(shù)對樣品無損傷,無侵入性,可對同一個樣品進行縱向觀察,具有其他方法不可比擬的優(yōu)點。
  3. 木材干燥
  低場核磁共振弛豫技術(shù)已顯示出其在水分相態(tài)檢測和含量測定的*性能,利用橫向弛豫時間能夠區(qū)分木材中各個相態(tài)的水分。通常三類不同的T2對應著三類不同的水分:長T2(導管中的流動水),中T2(纖維中的水)和短T2(束縛水或細胞壁水)。弛豫技術(shù)準確度高,對樣品無損傷,不需要其他實際不污染環(huán)境,是綠色環(huán)保的檢測手段。
  4. 土壤中未凍水含量
  未凍水是影響凍土硬度的主要指標,直接關(guān)系到周圍建筑的堅固程度。相比于熱量測定與時域反射技術(shù),核磁的結(jié)果更準確可靠,而且在凍融過程中對樣品毫無損傷。核磁中的自旋-自旋弛豫時間T2是測試的重要參數(shù),自然土壤樣品中含有自由水,毛細孔水和粘土結(jié)合水,它們的T2有差別,利用T2分布,就能確定各自的含量。

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