霓石、镜铁矿晶体各向异性及粒度差异对可浮性的影响

为考察矿物晶体各向异性与可浮性差异的关系，以 0~37 μm、37~44 μm、44~74 μm 3 组粒级镜铁矿和霓石为研究对象，通过 X 射线衍射（XRD）分析、单矿物浮选试验、捕收剂吸附量、表面电性计算和 Zeta 电位检测，研究两种矿物的晶面组成在十二胺（DDA）和油酸钠（NaOL）捕收剂体系中的可浮性差异，以及两种捕收剂在矿物表面的吸附规律和对矿物表面电性的改变。XRD 结果表明，在两种矿物粉碎过程中，镜铁矿（110）与（116）解理面优先解离，而霓石（110）、（310）和（-310）解理面优先解离。浮选试验和吸附量结果显示，在DDA体系中，镜铁矿的可浮性明显大于霓石，可浮性顺序均为0~37 μm>37~44 μm>44~74 μm粒级；在NaOL体系中，两种矿物的可浮性相差不大，细粒级（0~37 μm）镜铁矿和中间粒级（37~44 μm）可浮性最好；吸附量试验结果与浮选试验结果基本一致。表面电性计算和Zeta电位检测结果表明，霓石（110）面负电荷累积和 R值大于镜铁矿，霓石表面电负性比镜铁矿强，DDA吸附使两种矿物的零电点右移，NaOL吸附使两种矿物表面Zeta电位下降，且霓石表面电位下降幅度大于镜铁矿。     

特低渗透各向异性油藏井网加密储量动用规律

在特低渗透油藏中,由于高渗透条带的发育,通常使其表现出渗透率各向异性特征,导致注采井间的渗流规律与常规油藏不同,对井网加密形式的适应性也存在差异。基于各向异性油藏的渗流特点及井网调整形式,利用叠加原理,得到注采平面渗流场计算公式;引入线状排驱概念,对各向异性油藏井网加密形式进行适应性分析;用驱动压力梯度表征储量动用程度,提出无因次动用提高程度概念,建立定量表征注采井间储量动用规律的方法。结果表明,将初始正方形反九点井网系统地调整为排状加密井网,形成线状排驱,可有效提升特低渗透各向异性油藏的储量动用程度;初始井网井距大于400 m时,注采井间储量动用提升潜力较大。     

紫金山东南矿段成矿期次、阶段浅析

通过对紫金山东南矿段铜钼(金)矿床地质矿化特征分析,指出铜钼矿化带主要赋存于花岗闪长斑岩的内外接触带,处于似斑状花岗闪长斑岩的上部,金矿化带赋存在表生氧化带的英安玢岩、隐爆角砾岩中。经过对矿石的组构特征、矿物生成顺序等特征分析,将矿床的成矿演化过程分为斑岩热液期、高硫化浅成低温热液期、表生氧化期三个主要矿化期次,进一步将斑岩热液期分为黑云母-钾长石化阶段、石英-绢云母化阶段、碳酸盐化阶段三个阶段;高硫化浅成低温热液期分为地开石化阶段、明矾石化阶段、硅化阶段三个阶段。研究结果为进一步研究矿床成因提供了依据。     

正交各向异性材料结构的传热拓扑优化研究

基于变密度法建立了正交各向异性材料结构的稳态传热拓扑优化模型,完成了变截面梁和圆锯片的传热拓扑优化,散热弱度最大分别降低了68.78%和74.82%,同时减重39.03%和23.75%;重点研究了各向异性因子和材料方向角对各向异性材料结构最优拓扑构型及散热效果的影响。结果表明:散热效果均随各向异性因子增加而增强,当各向异性因子小于和大于1时,各向异性材料结构的散热性能分别劣于和优于各向同性材料结构。变截面梁的材料方向角及各向异性因子对其最优拓扑构型及散热效果影响很大;而对于几何形状及热载荷均对称的圆锯片,其材料方向角对最优拓扑构型及温度分布无影响。变截面梁的材料方向角建议在60°～75°之间取值,在各向异性材料结构传热拓扑优化中,合理选择各向异性因子和材料方向角可获得较优拓扑构型。     

单晶硅表层机械力学特性的各向异性分析

为探究挠性筋结构单晶硅材料的各向异性特性以及KOH腐蚀工艺对其力学性能的影响规律,进行纳米压痕实验,并结合原子力显微镜观察单晶硅表层3个主晶面上压痕裂纹形貌随晶向的变化规律,分析单晶硅材料表层弹性模量、硬度、断裂韧性等机械力学特性参数在(001)、(110)及(111)3个主要晶面上沿各个晶向的变化规律;分析挠性筋结构单晶硅材料(001)晶面的KOH腐蚀工艺对其材料表面机械特性的影响规律.结果表明:挠性筋单晶硅在(001)晶面上弹性模量的各向异性变化幅度明显,硬度及断裂韧性各向异性的变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(110)晶面弹性模量和断裂韧性的各向异性变化幅度明显,硬度各向异性变化幅度不大;挠性筋单晶硅在(111)晶面硬度值、弹性模量及断裂韧性参数的变化幅度幅值均较小;确定了单晶硅表层3个晶面裂纹最易扩展的晶向方向,KOH腐蚀工艺使得单晶硅表面质量降低,腐蚀后暴露的表面微裂纹、缺陷等会使得单晶硅(001)晶面表层硬度、断裂韧性降低,从而降低了挠性筋结构的实际断裂强度.     

Ti70合金板的组织与力学性能的各向异性

通过拉伸及低温冲击试验、光学显微镜、扫描电镜及X射线衍射仪,对Ti70合金板的组织与力学性能的各向异性进行了研究。结果表明,Ti70合金板热轧及退火后组织未出现明显差异,退火过程中主要以回复为主,但在高密度位错的剪切带上出现了一定数量的再结晶晶粒。退火态Ti70合金板横向屈服强度及低温冲击吸收能量都高于纵向,但抗拉强度低于纵向,表现出了明显的各向异性。退火后Ti70合金板形成了较强的{0002}基面织构,其晶面法向向RD方向(纵向)偏转±30°,向TD(横向)方向偏转±41°。由于基面织构更向RD方向集中,因此造成了Ti70合金板力学性能的各向异性。     

一种单晶高温合金的弹性性能的各向异性

以一种第一代单晶高温合金为实验材料,利用〈001〈〉100〉和〈011〈〉110〉(2个指数分别为一次和二次取向) 2种取向的单晶料板,采用敲击共振法测试了从室温到1100℃范围内第1种试样的Young's模量和剪切模量及第2种试样的剪切模量,根据测试结果,计算出单晶高温合金的3个弹性常数C11、C12和C44,从而得到单晶高温合金各个取向的Young's模量和剪切模量。绘制了Young's模量和剪切模量的最大值及最小值的三维取向分布图,分析了弹性模量随晶体取向的变化规律。当一次取向沿着〈001〉和〈111〉时,剪切模量在面内具有各向同性。当一次取向沿着〈011〉时,剪切模量随着二次取向的变化而显著改变,二次取向为〈110〉时具有最小值,二次取向为〈100〉时具有最大值。     

矿井张量电阻率法理论基础研究

煤矿采掘活动诱发的局部和微观电各向异性特征时空演变规律有望成为煤矿动力灾害预测预报的新机制。张量电阻率测量是掌握和认识电各向异性特征的重要方法途径,煤矿井下具有开展张量电阻率测量的独特优势。在岩石电各向异性物理机制分析的基础上,结合煤矿井下实际,提出了适合煤矿井下条件的张量电阻率测量方法。以层状各向异性介质模型为例,采用模拟计算的方法对地层倾角、走向变化时的视电阻率方向特性进行了分析;建立了巷道底板岩溶发育全空间模型,从宏观电各向异性的角度分析和验证了电阻率测量所具有的方向性。研究结果表明,采动影响使煤岩体具有电各向异性特征,采动裂隙内的水气富集程度也对煤层横向和纵向电阻率产生明显影响;含水量越大,各向异性系数越高。受上覆和下伏地层电阻率影响,各向异性地层的张量电阻率幅值显示出层状地层的综合反映;其电阻率幅值与裂隙带倾角大小有关,不受地层走向影响,但视电阻率的椭圆分布会随地层走向而发生旋转,旋转的角度依赖于地层走向的变化。这说明采动岩体变形、破坏与流体运移必然会引起含煤地层电各向异性特征的规律性时空演变。通过实时动态测量煤岩体的张量电阻率,可以识别和发现因采掘活动、流体运移引起的局部、微观电各向异性特征。在应力峰值未到达之前,及时捕捉煤矿动力灾害孕育、发展的先兆信息,并在应力释放前的可逆阶段采取预防措施,可从源头上避免煤矿重大动力灾害的发生。     

VTI各向异性叠前深度偏移在沔阳地区的应用

针对沔阳三维工区老资料在时间域的处理结果信噪比低,构造细节不清楚,成像不理想,井震吻合度偏低,不能够满足构造精细解释需要,为了提高该区地震资料处理的品质,针对该区资料的特点,复杂构造、横向速度变化快,引起的各向异性问题,结合实际的钻井资料,解释处理一体化,精细建立时间域构造解释模型,对初始速度-深度模型通过修正速度模型反复迭代优化,通过井资料和各向同性叠前时间偏移,开展VTI各向异性研究,求取各向异性参数并建立各向异性速度-深度模型,优化迭代取得合理可靠的深度偏移速度模型,利用VTI各向异性叠前深度偏移技术提高地震资料品质和成像精度,为地震资料解释人员提供可靠的处理成果。     

辊速差对连铸连轧7075铝板显微组织、织构及力学性能的影响

研究辊速差对连铸连轧7075铝板显微组织、织构及力学性能的影响。采用3种不同上辊/下辊转速比(ω/ω0,ω为上辊转速,ω0为下辊转速)1:1、1:1.2及1:1.4进行多次试验。结果显示,在最大辊速差条件下(ω/ω0=1:1.4),7075铝板在轧制方向的屈服强度和极限抗拉强度分别提高41.5%和21.9%。此外,当辊速比ω/ω0为1:1.4时,成品轧制板的平均晶粒尺寸减小36%,横剖面平均硬度增加约9.2%。织构研究结果显示,辊速差越大,成品各向同性及硬度越大。然而,采用不同辊速度的连铸连轧会导致变形板伸长率降低约6%。