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    中低階煤納米孔隙結構的小角X射線散射研究

    王堯  王傳格  曾凡桂  李晨雅  
    【摘要】:為了研究中低階煤的孔隙特征,本文以7種煤樣(R_(o,max)=0.30%~2.23%)為研究對象,進行低溫氮吸附和小角X射線散射(SAXS)測試,分析了散射強度校正后煤樣的q-I(q)曲線及Guinier曲線特征,并對得到的最可幾孔徑、比表面積、表面分形維數(D_(S))的變化規律進行研究。結果表明:伊敏16號煤30 nm以上的孔隙數量最多,平朔9號煤4 nm~30 nm孔隙最發育,其余5種煤樣微孔的發育程度隨煤階的增高而增大。隨變質程度增高,SAXS和低溫氮吸附得到的最可幾孔徑均呈下降趨勢,平朔9號煤因微孔大量發育,其最可幾孔徑最小。低溫氮吸附得到的平均孔徑、孔體積與最可幾孔徑的變化趨勢一致,反映了隨著煤化程度的提高,煤的物理結構逐漸趨于緊密化。隨變質程度增高,SAXS所得煤樣的比表面積呈先急劇減小后緩慢增大的趨勢,褐煤和氣煤比表面積較大,焦煤較小,當R_(o,max)1.5%時,低溫液氮吸附法所得比表面積的變化趨勢與SAXS法相近,當R_(o,max)1.5%時,呈相反趨勢,這與封閉孔含量增多有關。隨變質程度增高,兩種測試手段所得表面分形維數均呈“N”字型變化趨勢。
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