基于原子力显微镜的煤岩微尺度力学性质研究
Coal Science and Technology（2019）
Abstract
为了研究微观尺度下煤岩力学特性以及影响因素,以保德地区烟煤样品(R0=0.80％)为研究对象,使用原子力显微镜的力学性能量化模块,通过测量煤岩表面不同位置的杨氏模量与黏附力,利用NanoScope Analysis软件对所测得的数据进行处理分析,得到煤岩表面形貌图、杨氏模量图、黏附力图和形变量图,并进一步分析表面力学性质的影响因素.研究结果表明:整个扫描区域的杨氏模量平均值为7.62 GPa,测量结果大于传统岩石力学测试方法的试验结果,其中有机质的弹性模量约为2GPa,黏土矿物的弹性模量平均值在15 GPa左右;黏附力范围在10～ 40 nN,影响杨氏模量和黏附力的主要因素为粗糙度,同时孔隙的分布也影响着黏附力的大小,其所在的位置有较大的黏附力.
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