高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

靜磁場是核磁共振產(chǎn)生的必要條件之一。在低場核磁共振弛豫分析儀中主要使用永磁體產(chǎn)生靜磁場。核磁共振磁體的主要指標(biāo)有磁場強(qiáng)度、磁場均勻性、磁場的溫度穩(wěn)定性。增加磁場強(qiáng)度能夠提高檢測的靈敏度。磁場均勻性的增加能夠提高弛豫信號(hào)的質(zhì)量。 磁場的溫度穩(wěn)定性則限制了磁體的使用環(huán)境。 永磁體的磁場強(qiáng)度主要受限于磁體材料。得益于稀土材料的發(fā)現(xiàn)和使用。 磁場溫度的穩(wěn)定性主要從材料和磁體的工作環(huán)境兩個(gè)方面改進(jìn)。使用釤鈷材料的磁體能夠更好的實(shí)現(xiàn)磁體溫度的穩(wěn)定；使用一個(gè)磁體恒溫系統(tǒng)能夠確保磁體的工作溫度在很小的 范圍內(nèi)波動(dòng)。極大地提高了磁場的穩(wěn)定性。江蘇麥格瑞電子科技有限公司堅(jiān)持“人才是首要生產(chǎn)力”中心理念。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

核磁共振由哈佛大學(xué)Purcell教授和斯坦福大學(xué)Bloch教授在1946 年獨(dú)自發(fā)現(xiàn)現(xiàn)象之后，該項(xiàng)技術(shù)在科學(xué)研究和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣闊。 在水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)研究領(lǐng)域，Brown 和 Fatt 于 1956 年首先研究了多孔介質(zhì)中水的核磁共振弛豫特征，發(fā)現(xiàn)多孔介質(zhì)中水的弛豫時(shí)間遠(yuǎn)小于其自由狀態(tài)的體弛豫時(shí)間。 根據(jù)核磁共振機(jī)制，由于多孔介質(zhì)中水的弛豫時(shí)間主要反映的是水的表面弛豫特征，即水與多孔介質(zhì)孔隙表面之間的相互作用力強(qiáng)弱，液固之間的作用力越強(qiáng)則液體的弛豫時(shí)間越短，否則液體的弛豫時(shí)間越長。時(shí)域核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)土壤水文特性分析低場核磁共振弛豫分析儀軟件是整個(gè)儀器的靈魂。主要完成射頻脈沖發(fā)射和信號(hào)檢測的控制。

低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快。靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。已廣闊應(yīng)用在食品品質(zhì)控制、非酒精性脂肪肝等代謝疾病研究、石油勘探、水泥水化過程分析、水泥基材料不同配方選擇、土壤水分物性及孔隙物性研究、土壤固體有機(jī)質(zhì)探測、非常規(guī)巖芯總體孔隙度及有效孔隙度檢測、油水氣飽等水泥基材料、土壤、巖芯等多孔介質(zhì)領(lǐng)域。 水泥水化過程研究方法包括水泥凝結(jié)時(shí)間測定法、超聲波測試法、電導(dǎo)率測試法和量熱法等。水泥凝結(jié)時(shí)間只能給出初凝和終凝兩個(gè)點(diǎn)，超聲波測試法和電導(dǎo)率法給出的參數(shù)反映的是漿體密實(shí)度的變化，與水化進(jìn)程的關(guān)系都是很模糊 的。核磁共振測量具有快速、不侵入和無損傷的特點(diǎn)，可以提供關(guān)于圖像、弛豫和擴(kuò)散等方面信息，可以多方面表征水泥基材料的水化進(jìn)程。

低場時(shí)域核磁共振技術(shù)用于土壤中的孔隙分布研究 土壤作為一種非穩(wěn)態(tài)多孔介質(zhì)，其在吸水過程中，孔隙狀態(tài)發(fā)生變化，并形成新的孔隙分布狀態(tài)。通常對(duì)土壤等多孔介質(zhì)中的孔隙定性分為3大類：微孔（micropores）、中孔（mesopores）、大孔（macropores）。當(dāng)孔隙中填充水時(shí)，由于水中的氫原子核在不同尺寸的孔隙中，受到的束縛強(qiáng)度不同?；诘蛨鰰r(shí)域核磁共振技術(shù)原理，當(dāng)氫原子在靜磁場中，受靜磁場作用，定向排列，形成宏觀磁矩，被一特定交變磁場激發(fā)后，吸收能量，使宏觀磁矩發(fā)生偏轉(zhuǎn)（90°、180°等），當(dāng)交變磁場撤除后，受靜磁場作用，宏觀此舉恢復(fù)到初始狀態(tài)，這一過程即共振。其中橫向弛豫時(shí)間T2是描述氫原子核弛豫快慢的特征參數(shù)，其大小反應(yīng)了氫原子核所處的環(huán)境，即束縛的越強(qiáng)烈，弛豫越快，T2越小。低場核磁共振是一種正在興起的快速無損檢測技術(shù)。具有測試速度快，靈敏度高、無損、綠色等優(yōu)點(diǎn)。

T2值與孔隙直徑r正相關(guān)，即T2值小孔隙就小，T2 值大孔隙就大。因此核磁共振T2譜測試結(jié)果可間接反映試件內(nèi)部孔隙結(jié)構(gòu)。T2時(shí)間越短，水的流動(dòng)性越差。因此，T2譜的3個(gè)峰依次對(duì)應(yīng)飽水試件中吸附水、孔隙水和自由水中氫核的核磁共振信號(hào)。隨鋼渣粉摻量增加，主峰右移、主峰峰值與峰面積明顯增大。主峰分布在較小T2時(shí)間處，其余2個(gè)波峰峰面積均較小，反映試件中的水主要以吸附水的形式存在。譜峰所處的位置表征試件孔徑大小，譜峰面積體現(xiàn)相應(yīng)孔徑數(shù)量的多少，峰面積與含水量成正比，相應(yīng)的峰面積變化間接反映試件中水（吸附水、孔隙水、自由水）的變化。主峰面積變化幅度明顯大于其2 個(gè)波峰，表明鋼渣粉替代量、比表面積不同，試件中吸附水含量變化較大，試件中孔隙水、自由水變化不大。水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)混泥土水化養(yǎng)護(hù)進(jìn)行分析。氫核磁共振水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)液體飽和度檢測

水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)磁共振分析儀可對(duì)水泥基材料的水分含量和水分分布進(jìn)行研究。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

低場時(shí)域核磁共振技術(shù)（弛豫時(shí)間理論）以其無損、無侵入、檢測時(shí)間短、可檢測至更加微觀的維度等特點(diǎn)，在土壤分析領(lǐng)域的應(yīng)用越來越被科研工作者關(guān)注，尤其在土壤孔隙表征方面，包括孔徑大小測量、孔徑分布分析等。與X-Ray計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)（X-Ray Computed tomography）相比，低場時(shí)域核磁共振技術(shù)檢測更快，可對(duì)土壤中的納米級(jí)孔隙進(jìn)行定量分析，可用于研究土壤不同系統(tǒng)中的水動(dòng)力學(xué)研究，如陶土/水系統(tǒng)、有機(jī)物/水系統(tǒng)等。MAGMED-Soil-2260高精度磁共振土壤分析儀是用于測試土壤等多孔介質(zhì)的分析儀，該系統(tǒng) 主要用于對(duì)樣品水分物性，自由與束縛水，以及水分遷移的測量分析，可用于對(duì)土壤等多 孔介質(zhì)的孔隙度、孔隙大小分布的測量與分析，還可用于探測和研究樣品中的固體有機(jī)質(zhì)。高精度TD-NMR水泥基材料-土壤-巖芯等多孔介質(zhì)的應(yīng)用

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