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基于X射线断层扫描技术的涂布纸张三维结构表征
被引量：
10
1
作者
王益
刘寅
沈文浩
《中国造纸》
CAS
北大核心
2023年第9期54-64,共11页
本研究以X射线断层扫描(CT)为测试手段,结合数字图像处理技术,建立了表征纸张孔隙结构和表面形貌的方法,研究了涂布对纸张三维结构的影响,从结构角度阐释了涂布影响纸张性能的内在机理。结果表明,涂布后纸张的孔隙率、孔径和配位数减小...
本研究以X射线断层扫描(CT)为测试手段,结合数字图像处理技术,建立了表征纸张孔隙结构和表面形貌的方法,研究了涂布对纸张三维结构的影响,从结构角度阐释了涂布影响纸张性能的内在机理。结果表明,涂布后纸张的孔隙率、孔径和配位数减小,孔隙迂曲率升高,使得流体流经孔隙时的阻力增大从而增加其阻隔性;另外,涂布还改变了纸张的表面微观形貌,使纸张表面轮廓均方根偏差降低,减小纸张表面起伏,提高纸张平滑度。基于X射线CT技术对涂布纸张进行三维结构表征有助于明晰纸基材料结构与性能之间的关系,推动新型纸基材料的研发。
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关键词
X射线CT
涂布纸张
三维结构表征
孔隙
结构
表面形貌
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职称材料
饱和细粒土固结的三维多尺度结构演化及微宏观性质分析
被引量：
1
2
作者
李学
张鹏
宋晶
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2019年第A01期76-83,共8页
饱和细粒土具有多物质多尺度共存的特殊性,其微观结构的形态演变是土体具有复杂工程特性的根本原因.本研究采用数据约束算法(DCM)结合多能量同步辐射X射线μCT技术,解决微观定量表征这一难题.基于物质对X射线吸收系数的差异,将土样材料...
饱和细粒土具有多物质多尺度共存的特殊性,其微观结构的形态演变是土体具有复杂工程特性的根本原因.本研究采用数据约束算法(DCM)结合多能量同步辐射X射线μCT技术,解决微观定量表征这一难题.基于物质对X射线吸收系数的差异,将土样材料分成孔隙、有机质和矿物质3个组分,进而表征了土样在不同固结压力下的物质赋存及多尺度三维结构演化特征.结果表明,饱和细粒土中孔隙与矿物质容易共存且互呈团絮状结构,弥散于土体中的有机质体积较小,多与孔隙重叠或位于孔隙与矿物团聚体交界处.当土样受压从0增加到1600 kPa时,孔隙连通程度减弱而矿物质贯通程度增强.固结压力超过400 kPa时,大孔隙连通体消失,微纳米尺度孔隙连通体开始出现.土体由大孔疏松状变成小孔密集状,微观结构变化不规律.细粒土结构的变化不仅与初始孔隙和矿物分布有关,也与固结压力有关.微宏观定量分析表明,饱和细粒土的力学特性与微纳米、纳米尺度的孔隙和矿物团聚体联系密切,这可为土体蠕变机制分析提供可行性理论和技术.
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关键词
饱和细粒土
三维结构表征
微宏观性质
数据约束模型(DCM)
多尺度
结构
演化
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职称材料
有机质在吹填淤泥固结中的微宏观特征
被引量：
10
3
作者
李学
刘治清
+1 位作者
宋晶
杨玉双
《中国海洋大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期28-35,共8页
有机质是吹填淤泥的重要组成部分,吹淤造陆工程中,有机质对土体团聚体的形成和稳定所起的作用亟待研究。本研究通过室内模拟实验,获取物理力学指标,定量分析有机质对吹填淤泥工程地质性质的宏观影响;同时,进行多能量同步辐射显微CT实验...
有机质是吹填淤泥的重要组成部分,吹淤造陆工程中,有机质对土体团聚体的形成和稳定所起的作用亟待研究。本研究通过室内模拟实验,获取物理力学指标,定量分析有机质对吹填淤泥工程地质性质的宏观影响;同时,进行多能量同步辐射显微CT实验,采用数据约束模型,分析孔隙、有机质、矿物质1组和矿物质2组四个组分,定量分析有机质在固结过程中的结构赋存及组分相关性特征。研究表明,有机质含量与物理稠度指标(液限、塑限和塑性指数)正相关、与抗剪强度指标负相关;有机质与原生矿物相互独立赋存、与黏土矿物较为密切共存。吹填淤泥固结过程中,孔隙通道和原生矿物组成土体骨架结构,有机质依附于黏土矿物表面,黏土矿物依附于原生矿物表面,形成逐渐稳定的团絮状结构。本研究定量分析了有机质微宏观特征,一定程度上突破了常规方法视场和分辨率的矛盾,实现纳米分辨的各成分三维结构。
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关键词
吹填淤泥
有机质
多尺度
结构
同步辐射显微CT
数据约束模型
三维结构表征
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职称材料
题名
基于X射线断层扫描技术的涂布纸张三维结构表征
被引量：
10
1
作者
王益
刘寅
沈文浩
机构
华南理工大学制浆造纸工程国家重点实验室
出处
《中国造纸》
CAS
北大核心
2023年第9期54-64,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2022YFF0607201)
广东省自然科学基金项目(2023A1515011422)。
文摘
本研究以X射线断层扫描(CT)为测试手段,结合数字图像处理技术,建立了表征纸张孔隙结构和表面形貌的方法,研究了涂布对纸张三维结构的影响,从结构角度阐释了涂布影响纸张性能的内在机理。结果表明,涂布后纸张的孔隙率、孔径和配位数减小,孔隙迂曲率升高,使得流体流经孔隙时的阻力增大从而增加其阻隔性;另外,涂布还改变了纸张的表面微观形貌,使纸张表面轮廓均方根偏差降低,减小纸张表面起伏,提高纸张平滑度。基于X射线CT技术对涂布纸张进行三维结构表征有助于明晰纸基材料结构与性能之间的关系,推动新型纸基材料的研发。
关键词
X射线CT
涂布纸张
三维结构表征
孔隙
结构
表面形貌
Keywords
X-ray CT
coated paper
3D structure characterization
pore structure
surface morphology
分类号
TS762.2 [轻工技术与工程—制浆造纸工程]
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职称材料
题名
饱和细粒土固结的三维多尺度结构演化及微宏观性质分析
被引量：
1
2
作者
李学
张鹏
宋晶
机构
中山大学地球科学与工程学院
中交第四航务工程勘察设计院有限公司
广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室
广东省地质过程与矿产资源探查重点实验室
出处
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2019年第A01期76-83,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(41877228
41877229
+1 种基金
41572277)
广东省自然科学基金资助项目(S201204000733)
文摘
饱和细粒土具有多物质多尺度共存的特殊性,其微观结构的形态演变是土体具有复杂工程特性的根本原因.本研究采用数据约束算法(DCM)结合多能量同步辐射X射线μCT技术,解决微观定量表征这一难题.基于物质对X射线吸收系数的差异,将土样材料分成孔隙、有机质和矿物质3个组分,进而表征了土样在不同固结压力下的物质赋存及多尺度三维结构演化特征.结果表明,饱和细粒土中孔隙与矿物质容易共存且互呈团絮状结构,弥散于土体中的有机质体积较小,多与孔隙重叠或位于孔隙与矿物团聚体交界处.当土样受压从0增加到1600 kPa时,孔隙连通程度减弱而矿物质贯通程度增强.固结压力超过400 kPa时,大孔隙连通体消失,微纳米尺度孔隙连通体开始出现.土体由大孔疏松状变成小孔密集状,微观结构变化不规律.细粒土结构的变化不仅与初始孔隙和矿物分布有关,也与固结压力有关.微宏观定量分析表明,饱和细粒土的力学特性与微纳米、纳米尺度的孔隙和矿物团聚体联系密切,这可为土体蠕变机制分析提供可行性理论和技术.
关键词
饱和细粒土
三维结构表征
微宏观性质
数据约束模型(DCM)
多尺度
结构
演化
Keywords
fine-grained soil
three-dimensional structure characterization
micro-macro properties
data constrained modelling(DCM)
multi-scale structure evolution
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
有机质在吹填淤泥固结中的微宏观特征
被引量：
10
3
作者
李学
刘治清
宋晶
杨玉双
机构
中山大学地球科学与工程学院
澳大利亚联邦科学与工业研究组织
出处
《中国海洋大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017年第10期28-35,共8页
基金
国家自然科学基金项目(41402239
4157227
+2 种基金
61505266)
广东省自然科学基金项目(S201204000733)
国家留学基金项目(201506385046)资助~~
文摘
有机质是吹填淤泥的重要组成部分,吹淤造陆工程中,有机质对土体团聚体的形成和稳定所起的作用亟待研究。本研究通过室内模拟实验,获取物理力学指标,定量分析有机质对吹填淤泥工程地质性质的宏观影响;同时,进行多能量同步辐射显微CT实验,采用数据约束模型,分析孔隙、有机质、矿物质1组和矿物质2组四个组分,定量分析有机质在固结过程中的结构赋存及组分相关性特征。研究表明,有机质含量与物理稠度指标(液限、塑限和塑性指数)正相关、与抗剪强度指标负相关;有机质与原生矿物相互独立赋存、与黏土矿物较为密切共存。吹填淤泥固结过程中,孔隙通道和原生矿物组成土体骨架结构,有机质依附于黏土矿物表面,黏土矿物依附于原生矿物表面,形成逐渐稳定的团絮状结构。本研究定量分析了有机质微宏观特征,一定程度上突破了常规方法视场和分辨率的矛盾,实现纳米分辨的各成分三维结构。
关键词
吹填淤泥
有机质
多尺度
结构
同步辐射显微CT
数据约束模型
三维结构表征
Keywords
dredger fill
distributions of organic matters
multi-scale structure
synchrotron radiation μCT
data constrained modeling
characterization of three-dimensional structure
分类号
S153 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于X射线断层扫描技术的涂布纸张三维结构表征
王益
刘寅
沈文浩
《中国造纸》
CAS
北大核心
2023
10
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
饱和细粒土固结的三维多尺度结构演化及微宏观性质分析
李学
张鹏
宋晶
《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》
EI
CSCD
北大核心
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
有机质在吹填淤泥固结中的微宏观特征
李学
刘治清
宋晶
杨玉双
《中国海洋大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2017
10
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