浅谈矿物晶体形态学研究

浅谈矿物晶体形态学研究

一、略论矿物晶体形貌的研究(论文文献综述)

高志勇[1](2013)在《三种含钙矿物晶体各向异性与浮选行为关系的基础研究》文中进行了进一步梳理含钙矿物之间的浮选分离是当今选矿难题之一。通常,浮选矿浆中常见的矿物暴露面包括破碎和细磨产生的解理面及矿物晶体形貌中常暴露的晶面。白钨矿、方解石和萤石三种含钙矿物均具有复杂的晶体习性,暴露出大量表面物理化学性质各异的晶面和解理面。研究三种含钙矿物晶体各向异性,比较分析三种矿物晶体常见暴露面之间表面性质存在的差异,对于从原子-分子层面理解和解释阴离子、阳离子捕收剂与含钙矿物的作用机理、解决含钙矿物选择性浮选分离难题,具有重要的理论指导意义。本研究借助MS5.0软件计算并建立了各晶面未饱和键密度和表面能之间的关系,据此预测并借助XRD测试确认了三种矿物常见的解理面和暴露面。通过AFM观察、接触角测量、MD模拟和单矿物浮选试验等手段,研究了三种矿物晶体常见暴露面的微观形貌、润湿性和表面自由能,及油酸钠和十二烷基胺(DDA)在弱碱性条件下与三种矿物常见暴露面的作用差异及机理,并比较分析了两种捕收剂与三种矿物的作用差异。重要研究发现及结论如下:1.DFT模拟计算表明,三种矿物表面未饱和键密度与表面能之间呈正比例关系。矿物晶体电性中和面的层间距越大,断裂键密度越小,越容易沿此方向产生解理和裂开;表面能越小的晶面越容易在晶体的最后稳定形貌中暴露。分析表明,白钨矿{001}和{112}面,方解石{214}、{018}和{104}面,萤石{111}和{100}面分别为三种矿物晶体的最常见暴露面,与XRD测试结果一致。2.AFM观察表明,白钨矿{112}解理面较{001}解理面更光滑,表明沿{112}面更容易产生解理。方解石{018}面上观察到了沿区41]键链方向的双晶生长纹;方解石{104}解理面与空气和蒸馏水接触后,表面重构和溶解现象较明显。萤石{100}晶面观察到了与棱平行的嵌木地板式条纹,{111}解理面存在高度约为0.315nm (F--Ca2+-F-离子层高度)整数倍的台阶。与蒸馏水作用后,{100}面呈阶梯性溶解,而{111}面的溶解现象不明显,这与垂直于表面的偶极矩带电情况有关。每种矿物常见暴露面润湿性大小与蒸馏水在暴露面上的粘附功成正比,表面自由能与表面未饱和键密度呈正比例关系。3.MD模拟表明,阴离子捕收剂油酸离子与矿物表面Ca质点形成桥环配位构型时化学吸附能最大,双配位次之,单配位最低。油酸离子在每种矿物常见暴露面上的吸附密度和吸附能越大,表面疏水性越强,与AFM观察结果和接触角测量结果一致。与浓度低于1×10-4mol/L的油酸钠作用后,三种矿物常见暴露面的疏水性和纯矿物浮选回收率大小顺序皆为:萤石>方解石>白钨矿,可由油酸离子在三种矿物表面的吸附能、吸附密度及每种矿物表面断裂键的键能等因素解释。4.MD模拟表明,阳离子捕收剂DDA分子可在三种矿物表面吸附,主要依靠分子中的N与矿物表面Ca质点之间的静电吸引,-NH2中的H与表面O(F)质点形成N-H…O (F)氢键起辅助作用。矿物表面电性对DDA组分在三种矿物表面的吸附起决定影响。Zeta电位测试表明,弱碱性pH值下,DDA阳离子-分子同时吸附在带负电的白钨矿表面,而带正电的方解石和萤石表面则只有DDA分子吸附,与AFM观察和接触角测量结果基本一致。MD模拟表明,与方解石相比,萤石与DDA分子的作用能更大,在DDA溶液中Zeta电位的增幅更大。因此,在pH为7.0-8.0的条件下,DDA对三种含钙矿物的捕收性能强弱顺序为:白钨矿>萤石>方解石。5.从润湿性和吸附能的角度考虑,在三种矿物的浮选实践中,增大白钨矿{001}面、同时减少方解石{018}面和萤石{100}面在矿物粉末样中的暴露比例,有利于实现它们之间的选择性分离。

郑仁基[2](2019)在《不同缺陷类型萤石浮选行为与机理研究》文中提出萤石作为现代化工行业中氟元素的主要来源,已被列入我国战略性矿产资源储备。自然界除了无色萤石外,即便是在同一萤石矿床当中,还常见有多色萤石产出,萤石的多色性主要是由矿物晶格缺陷所引起。由于缺陷存在,不同颜色萤石矿物的表面性质各异,使其可浮性存在差异。而传统的萤石浮选过程忽略了这一特性,对多色萤石进行混合浮选,最终导致萤石精矿浮选回收率低、深色萤石跑尾严重;此外,混合浮选所得到的萤石精矿产品由于多色性而失去了在光学领域中的应用价值,这极大限制了萤石矿产资源综合高效的回收及其产品的高附加值应用。并且,目前有关不同缺陷萤石矿物的理化性质及其浮选行为研究的报道非常少。鉴于此,课题以内蒙古地区某萤石矿床产出的理想萤石(无色,CF)、钇杂质缺陷萤石(绿色,GF)和氟空位缺陷萤石(紫色,PF)为研究对象,以矿物的晶体化学特征为切入点,采用激光拉曼光谱、电子顺磁共振波谱、X射线光电子能谱以及量子化学计算等方法对其晶体结构、表面性质与浮选行为进行了系统研究。论文主要的研究发现及结果如下:(1)矿物特性研究结果表明,尽管三种缺陷萤石的化学组分和矿物组成相近,而它们的晶体结构差异显着。晶格缺陷是导致GF和PF显色的根本原因,且主要的缺陷类型分别为钇杂质取代缺陷和氟空位缺陷。同时,AFM和XPS分析表明缺陷类型还影响着三种缺陷萤石的表面性质:CF、GF和PF的表面粗糙度分别为5.13 nm、5.95 nm和9.15 nm;表面元素Ca/F比值分别为0.52、0.49和0.47。这些表面性质的差异为研究三种缺陷萤石的浮选行为差异提供了理论依据。(2)油酸钠作捕收剂时,三种缺陷萤石的浮选回收率大小顺序为:CF>GF>PF,且均在矿浆pH值为5~10的溶液环境中表现出良好可浮性。PF表面粗糙度大,矿物颗粒的比表面积大,对油酸钠的吸附量大,因此需要在较高的油酸钠浓度条件下才能达到单分子层吸附而上浮。油酸根阴离子是萤石浮选的活性组分,主要与萤石表面的钙活性位点发生作用。CF表面光滑且Ca/F比值大,具有更丰富的钙活性位点,因而油酸钠在低浓度环境下便可在矿物表面形成单分子层吸附而使其上浮,故CF在油酸钠体系中的可浮性要优于GF和PF。(3)烷基磺酸盐表面活性剂对萤石表现出良好的捕收性能。研究发现,烷基磺酸钠在萤石矿物表面的吸附作用随着疏水端烃链长度的增加而增强;而过长的烃链长度不利于捕收剂在水溶液中的溶解和分散,使其活性降低,导致十六烷基磺酸钠(C16)对萤石的实际浮选性能弱于十二烷基磺酸钠(C12)。疏水端中苯基的引入降低了十二烷基苯磺酸钠(C12B)分子前线轨道中HOMO与LUMO之间的能量差,增加了C12B的化学反应活性,使其对萤石的捕收性能增强。三种缺陷萤石在C12B体系中的浮选回收率大小次序为:CF>GF>PF,与药剂吸附量测试结果相吻合。此外,相比于油酸钠,C12B具有更强的抗温性能。(4)萤石在破碎、磨矿过程中,由于矿物晶体习性的存在会沿着表面能小的晶面方向优先解理或暴露,从而导致不同粒度的萤石矿物颗粒表面因暴露面的差异而表现出迥异的理化性质。萤石(111)面表面能小,为萤石的最佳解理面,在粗粒萤石表面最为常见和暴露,且晶胞表面具有100%的Ca┄F断键,对油酸钠表现出很强的亲和作用,故粗粒萤石可浮性好。细粒萤石矿物颗粒表面除了(111)面外,还有表面能较大的(110)面,萤石(110)晶胞表面由于50%的F┄Ca断键存在,对油酸钠的亲和作用远弱于萤石(111)面,故细粒萤石可浮性差。萤石矿物晶面的各向异性是造成不同粒度萤石可浮性差异的关键因素。(5)镜下分析发现三种缺陷萤石矿物晶体中均富含流体包裹体,且包裹体形态各异、分布不均。其中PF中包裹体普遍较大,GF次之,CF最小。包裹体在矿物破碎、磨矿过程中爆裂,所捕获的Ca2+、F-、Cl-、SO42-等离子组分释放至矿浆中,成为矿浆溶液中的难免离子。对比分析萤石矿物表面溶解试验结果可知,流体包裹体组分释放是萤石浮选矿浆溶液中难免钙离子的主要来源,并且浮选试验结果表明少量的Ca2+对萤石浮选起到活化作用,而过量的Ca2+则会优先消耗浮选药剂,对萤石浮选起抑制作用。(6)相比于矿物体相,晶格缺陷更容易在萤石矿物晶体表面形成,并直接影响着矿物的表面性质。其中氟空位的存在导致萤石表面原子的电子态密度整体向低能量方向移动,费米能级则向导带偏移,并降低了萤石表面钙原子的荷正电能力;钇杂质缺陷的形成导致萤石表面钙原子的失电子能力和氟原子的得电子能力均有所下降,并主导了对费米能级的贡献。就表面原子的电荷分布而言,表面氟空位和钇杂质缺陷的存在都将在一定程度上抑制阴离子型捕收剂在萤石矿物表面的作用强度。

周贺鹏[3](2020)在《微细粒锂辉石聚团浮选特性及矿物表面反应机理》文中研究表明锂辉石普遍赋存于花岗伟晶岩矿床,受风化蚀变作用影响,矿石呈现细粒变质特征,碎磨后产出大量的微细粒矿物,而微细粒锂辉石因质量小、粒度细、表面亲水性强,浮选过程难以克服矿粒与气泡间的能垒而无法有效粘附于气泡上,导致浮选回收困难;同时锂辉石与共生的长石、石英同属铝硅酸盐矿物,晶体结构与表面性质相近,浮选分离难度大。目前,微细粒锂辉石的有效分选已成为选矿领域的共性技术难题。论文从提高微细颗粒表观粒径与可浮性角度,研究微细粒锂辉石聚团浮选特性及矿物表面反应机理,为微细粒锂辉石的高效浮选回收提供新的技术手段和理论依据。论文首先借助Material Studio软件模拟与计算,系统研究了锂辉石、长石及石英晶体化学和表面性质,进一步采用单矿物浮选、浊度测试、激光粒度分析、显微镜观测等方法,研究了微细粒锂辉石聚团浮选行为及机理,基于量子化学和浮选溶液化学原理构建了锂辉石与长石表面水化模型及吸附模型,深入研究了锂辉石与长石聚团浮选过程中的矿物表面反应机理,最后采用实际矿石进行了锂辉石聚团浮选小型试验与工业试验验证。研究了锂辉石、长石及石英晶体化学和表面性质。锂辉石晶体中存在Li-O、Al-O、Si-O三种化学键,成矿过程中Li-O键轨道杂化不明显,成键作用弱,键合强度低;Al-O键轨道杂化明显,键合强度较高;Si-O键轨道杂化强烈,键合强度最高,外力作用下锂辉石、长石、石英分别沿Li-O和Al-O、Na-O和Al-O、Si-O的化学键强度较弱的平行面网方向断裂和解理,解理类型分别为中等解理、完全解理和极不完全解理,在矿物充分单体解离情况下长石与锂辉石易过粉碎泥化。采用键布居值与断裂键密度乘积之和的总断裂键密度作为解理面生成概率的判定依据,计算出各矿物解理面生成概率的大小顺序为:锂辉石{110}>{010}>{100},长石{001}>{010}>{110},石英{101}>{100}>{001}。因锂辉石与长石主要解理面存在Al、Li、Na等多种金属质点,可作为捕收剂吸附的作用位点,而锂辉石{110}面上金属原子密度、Al-O断裂键占比及不饱和度均最高,其可浮性将优于长石和石英。研究了微细粒锂辉石聚团浮选行为。结果表明微细粒锂辉石可浮性差,表面润湿性强,常规浮选方法难以有效回收。聚团浮选可实现微细粒锂辉石的良好回收,但回收效果受流体剪切强度和界面反应条件影响。当搅拌强度为1600r/min、搅拌时间为18min时,采用苄基胂酸作捕收剂、钙离子作活化剂,调控矿浆p H为9~10,可实现微细粒锂辉石的聚团浮选回收,但长石和石英没有明显的聚团现象,浮选回收率低。据此构建了微细粒锂辉石聚团生长模型,锂辉石颗粒聚团优先在-13+8μm的中间粒级发生,其次是-8μm的超细粒级附载聚团,最后为-19+13μm的粗粒级桥联团聚,先后经历了聚团形成、生长、桥连到碎散四个阶段的动力学过程,粒度分布曲线由最初的双峰式逐步右移变为单峰式,锂辉石浮选速率由0升高至0.0213s-1,浮选回收率由47.73%提高至60.51%,但过高的剪切强度也影响大絮体的稳定,进而降低颗粒的聚团程度与浮选速率,但不影响其回收率,仍可保持在较高水平。研究了锂辉石聚团浮选矿物表面反应机理,建立了溶液环境中捕收剂-钙离子-矿物水化表面共吸附模型。锂辉石表面具有强烈的亲水性,水分子可通过O原子2p轨道与锂辉石表面Al原子3s、3p轨道杂化成键,吸附能为-231.52 KJ/mol,水化作用强烈。钙是锂辉石浮选最常用活化离子,其水解组分以金属离子水合物形式吸附于矿物水化表面,其中(Ca OH)+与Ca(OH)2(aq)吸附强度最高,Ca2+最低。捕收剂在矿物水化表面吸附时受水分子空间位阻效应影响,吸附强度显着下降,苄基胂酸在锂辉石表面吸附能由真空条件下的-190.83 KJ/mol降低至水化表面的-63.51 KJ/mol。钙离子的添加可大幅提高捕收剂吸附效果,且水解组分(Ca OH)+活化效果最佳,在(Ca OH)+作用下苄基胂酸对锂辉石吸附强度最高,吸附能为-215.32 KJ/mol,对长石吸附强度较低,吸附能为-145.82 KJ/mol。采用钙离子作活化剂,调节矿浆p H为9-10,调控水解组分(Ca OH)+浓度占主导地位,将更有利于微细粒锂辉石的聚团浮选回收及与长石的分离。开展了锂辉石实际矿石聚团浮选试验研究。在原矿含Li2O 1.50%的条件下,实验室小型试验获得了Li2O品位为5.77%、回收率为75.24%的锂辉石精矿,工业试验获得了Li2O品位为5.62%、回收率为74.28%的锂辉石精矿。相比现场原“脱泥-浮选”工艺,锂辉石回收率提高了9个百分点,实现了难选锂辉石矿的良好回收。

赵珊茸,孟杰,王蓉,邱志惠[4](2009)在《矿物晶体腐蚀像的新应用》文中指出矿物晶体腐蚀像是一种研究晶体对称、晶格缺陷等传统的方法。对腐蚀像提出了一个全新的研究思路,建立各种不同矿物晶体的腐蚀像立体模型,从而可以在这个模型上进行:①腐蚀像的晶体对称理论意义及其在岩石中矿物晶体定向作用的研究;②腐蚀像所反映的晶格缺陷与定向及其地质意义的研究;③腐蚀像所反映的晶体溶解机理的结晶学各向异性特征的研究。这些研究充分挖掘了腐蚀像在地质学、矿物学中的新的研究意义。

王文魁[5](1992)在《我国矿物晶体形貌学四十年的回顾与展望》文中进行了进一步梳理矿物晶体形貌学在我校的创建和发展基本上是我国这一学科沿革的缩影。彭志忠教授1959~1965年开创了《晶体测量》的教学、科研和实验室建设,填补了我国矿物学中一个分支学科的空白。后来中断了。1982年以来得以恢复并引入微形貌学的内容,从而不仅建成了较完善的现代《矿物晶体形貌学》学科,亦促进了我国矿物学的全面发展。

杨敏[6](2019)在《绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带的位移机理与控制机制研究》文中研究指明近红外光(Near Infrared,NIR)是一种典型的电磁波,其波长范围在780至2500纳米之间,这也是人类发现最早的一种电磁波。随着相关商品化检测设备的出现,以及前人的努力,如今近红外光谱技术(Near Infrared Spectroscopy,NIRS)已经得到广泛应用,更是成为相当高效的现代分析技术。尤其是在高光谱遥感领域,近红外成像光谱技术已经成为地学信息系统领域观测、采集地面各类信息尤其是陆表矿物空间分布的有效手段。因此,对蚀变矿物的NIRS所蕴含的结构与化学成分信息展开研究,系统分析分子键振动行为变化引起的近红外光谱特征谱带表征变异特征,初步探索一套利用近红外特征谱带来辨识蚀变矿物细分亚类的方法,对于深入挖掘近红外光谱和高光谱图像数据的深层次信息、促进地质矿产遥感地质应用具有重要的理论意义和实用价值。本文结合笔者承担的地调科研项目,以采集自西北各地包括新疆西昆仑地区、青海东昆仑纳赤台地区、甘肃北山地区、陕西秦岭地区的不同岩性中赋存的绿泥石矿物为研究对象,针对其矿物中的金属阳离子类质同象置换现象,结合红外光谱谱带特征系统研究了其近红外谱带的归属,提出了类质同象置换现象导致的金属阳离子成分变化下,绿泥石矿物晶体结构的变化模型和对近红外谱带的控制机理。本文主要取得了如下结论与创新成果:1.绿泥石矿物近红外谱带的归属研究:红外拉曼光谱的谱带位置与分子的基频振动频率相同,而近红外光谱的谱带则是基频振动的倍频和组合频。本文通过采集不同成因岩性的绿泥石样品(即Fe、Mg、Al含量各异的绿泥石样品)的拉曼光谱特征峰,并与近红外光谱进行相关谱带分析,推导出绿泥石矿物的近红外谱带主要是由矿物中的羟基(OH)基频振动的组合频产生。其中,4438 cm-1附近的近红外谱带归属于3570 cm-1附近的(AlAl)O-OH伸缩振动和870 cm-1附近的(AlAl)O-OH弯曲振动的组合频吸收峰;4263 cm-1附近的近红外谱带归属于3442 cm-1附近的(SiAl)O-OH伸缩振动以及760 cm-1附近的(SiAl)O-OH弯曲振动的组合频吸收峰。绿泥石矿物中羟基键(O-H)力常数均值6.87。2.绿泥石矿物内部各类质同象元素含量及相关性研究表明:绿泥石矿物中存在较为普遍的Mg-Fe置换,其次硅氧四面体中的AlIV离子与Si也表现出置换关系,AlVI离子不与四面体中的Si进行置换,因此Al2O3-SiO2离子之间的负相关关系较差。加之,Si含量介于2.7—3.1之间,区间长度0.4,Al IV含量介于0.9—1.4之间,区间长度0.5,Fe2+含量介于1.5—3.7之间,区间长度2.2,Mg2+含量介于0.7—3.2之间,区间长度2.5,Si-Al IV置换的范围远小于Fe-Mg置换的范围;同时,AlVI离子参与八面体中对Mg2+的置换,但是与Mg2+的置换关系很弱。换句话说,本研究所采集的绿泥石样品Si-Al含量比较稳定,而Fe-Mg含量变化比较显着。硅氧四面体中Al IV离子与Si离子的置换主要影响Si-O键的振动频率,而对O-H键的振动主要影响其谱带的数目;二八面体中普遍存在的Fe-Mg离子置换是影响O-H键振动频率的主要因素。3.绿泥石矿物内部类质同象置换对结晶参数的影响:绿泥石矿物中Fe2+含量与面网间距d002值的相关性进行散点分析结果显示绿泥石中铁的含量与面网间距d002值呈明显的负相关关系(r2=0.4),即富铁绿泥石的面网间距值较低。而AlIV的含量与面网间距d002值呈较差的正相关关系(r2=0.17),说明变化数量较少的Al IV-Si置换对本研究所采集的绿泥石样品的晶体结构影响较小,可作为无影响对待。4.绿泥石矿物类质同象元素含量变化和晶体结构变化对吸收谱带位移的控制作用机制研究:得出Fe-Mg类质同象置换影响下的矿物晶体结构变化量对两处近红外特征谱带的控制机制,随着Fe含量的增多即Fe2+/(Fe2++Mg2+)值的增大,由于Fe2+阳离子的半径(0.061 nm)小于Mg2+离子的半径(0.072 nm),导致八面体层的厚度减小。羟基键的振动频率随Fe含量增多逐渐减小,从而导致均值在4438 cm-1(2253 nm)附近的近红外谱带从4450.85 cm-1(2246.76 nm)逐渐位移到4420.69 cm-1(2262.09 nm),均值在4263 cm-1(2345 nm)附近的谱带从4298.22 cm-1(2326.54 nm)逐渐位移到4195.43cm-1(2383.54 nm)。5.本文选取了青海省东昆仑纳赤台—西大滩地区的ASTER遥感影像数据,以绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带位移规律为理论,在富镁、富铁绿泥石图像光谱选择的基础上,进行了富镁、富铁绿泥石种类的提取。经过4个地面点的实地验证工作,发现提取结果与地面调查情况基本吻合,该理论具有一定的实际应用价值。

仇可新[7](2015)在《基于聚合物模板的电沉积技术制备仿生骨支架的研究》文中认为因创伤、肿瘤和疾病等原因造成的骨缺损是临床医学中常见的骨科病症。目前临床上治疗骨缺损最常用的方法有自体骨移植和异体骨移植等,但这些方法均存在各自的局限性(如供体有限、易引发免疫排斥反应等),从而限制了它们在骨修复中的应用,骨组织工程为骨缺损的修复带来了曙光。基于天然骨主要是由胶原纤维、羟基磷灰石(HA)晶体组成的生物矿化体系和具有独特的有机/无机分级结构,理想的仿生骨支架的开发就需要模拟天然骨的主要成分和特殊结构。近年来,电沉积技术在生物医学中的应用日趋广泛,特别是在构建骨支架方面,从金属涂层的制备逐渐向聚合物基底的沉积发展。电沉积能够通过一步法在许多基底材料上沉积磷灰石矿物或其他粒子,与其他技术相比拥有很多优点,如设备简单、易操作,反应条件温和,生产成本低;沉积速度快;沉积物比较均匀等。如果能在聚合物基底上通过电沉积技术沉积骨盐成分,制备可降解的有机/无机复合材料,在结构、成分和功能上仿生天然骨,这将对仿生骨支架的研究具有重要的理论价值和应用前景。基于此,本课题以聚合物为沉积模板,通过电沉积技术制备有机/无机复合仿生骨支架,并对复合支架的理化性能和体内外诱导成骨能力进行研究。具体研究内容主要有:1.首先以聚合物为沉积模板,探究影响电沉积骨盐成分的因素。选取了三种聚合物电纺膜为沉积模板:左旋聚乳酸(plla)、胶原蛋白和壳聚糖;四种金属电极为工作电极:铜(cu)、镍(ni)、钛(ti)和不锈钢(ss),研究了这三种聚合物材料和四种金属电极对沉积磷酸钙盐形貌和结构的影响。结果表明,基底材料能够影响磷酸钙盐的形貌,而其组成差别不大,主要以ha为主。不同的金属电极对磷酸钙盐的形貌和组成均有影响。随后进一步选择plla膜为沉积模板和铜电极为工作电极,研究沉积时间、沉积电压和沉积温度对沉积磷酸钙盐形貌和结构的影响。结果表明,不同的沉积参数使磷酸钙盐晶体呈现不同的形貌和组成,只有在适宜的沉积电压、温度和时间下,才能够生成均一的磷酸钙盐涂层。通过对沉积机理的分析研究,发现涉及的因素主要对磷酸钙盐晶体的成核与生长产生影响。2.进一步研究了电沉积技术对三维支架上磷酸钙盐沉积的影响,并制备有机/无机复合三维支架。采用热致相分离(tips)技术制备具有三维、纳米纤维和多孔结构的plla/聚己内酯(pcl)支架,通过电沉积技术对三维支架进行磷酸钙盐的沉积,获得plla/pcl矿化支架。通过研究沉积电压和时间对支架矿化的影响,得到了纯度较高的ha矿物,且制得的矿化支架能保持多孔结构。为研究矿化支架的体外成骨潜能,将骨髓间充质干细胞(bmscs)种植到支架上并进行培养,发现矿化支架能够促进细胞粘附、提高碱性磷酸酶(alp)活性和促进矿物基质形成。将矿化前后的复合支架植入sd大鼠的颅骨缺损部位12w后,发现矿化支架能够加速颅骨缺损的修复。综上所述,矿化支架从成分上模拟天然骨的无机成分,并结合可降解的聚合物材料,制备的复合支架具有三维多孔纳米纤维结构,能在很大程度上仿生细胞外基质的结构。因此,制备的三维矿化支架很有潜力用于骨组织工程中。3.为探讨添加剂对磷酸钙盐晶体沉积的影响以及对干细胞成骨分化的影响,将锶盐加入到电解液中,探究其对磷酸盐矿化过程的影响。制备plla电纺膜为沉积模板,将不同量的硝酸锶加到电解液中,制备不同浓度的含锶电解液,通过电沉积技术对plla膜进行矿化,采用不同技术研究锶的掺入对沉积的磷酸钙盐晶体的影响。将复合纳米纤维膜与bmscs共培养,研究锶的掺入对细胞增殖和向成骨分化的影响。通过扫描电子显微镜(sem)观察,锶的掺入对沉积物的形貌产生了影响。随着锶浓度的增加,矿物晶体由花簇状变为片状,最后变为球状,且锶的掺入增强了晶体的分散性、使晶型由多晶变为类似单晶的形态。由离子释放行为曲线可以看出,锶的掺入加速了矿物晶体中钙离子和磷酸根离子的释放。细胞实验结果表明,一定浓度锶的掺入能够促进bmscs的增殖,增强alp的活性,提高钙结节的沉积以及骨钙素(ocn)的表达;在一定范围内,掺入锶的含量越高,对细胞的增殖和分化的促进作用越明显。4.进一步研究了电沉积技术在材料表面引入成骨性微载体的可行性,以构建功能性有机/无机骨修复材料。首先合成了氨基化的介孔硅(msns-nh2),用来负载具有成骨潜能的小分子药物地塞米松(dex),制得dex@msns-nh2微载体;采用电沉积技术将其沉积到PLLA/PCL三维支架上,得到DEX@MSNs-NH2/PLLA/PCL复合支架。实验结果表明在沉积电压为3 V时,DEX@MSNs-NH2能够均匀地沉积在PLLA/PCL支架上,获得的复合支架仍能保持三维、多孔和纳米纤维的结构,这将有利于细胞的粘附和向内长入。通过在复合支架上种植BMSCs,研究其对细胞的骨诱导性;并将复合支架植入SD大鼠颅骨缺损处,评估其体内骨修复能力。细胞实验表明复合支架能够支撑BMSCs的粘附、生长和迁移。由ALP活性、茜素红(ARS)染色和骨钙素(OCN)染色结果表明,与PLLA/PCL和MSNs-NH2/PLLA/PCL支架相比,DEX@MSNs-NH2/PLLA/PCL复合支架对BMSCs的成骨分化具有更好的诱导作用。体内颅骨缺损修复实验进一步表明,制得的DEX@MSNs-NH2/PLLA/PCL复合支架能够支撑颅骨缺损处细胞的粘附和迁移,进而加速骨缺损的修复。因此,制备的功能性DEX@MSNs-NH2/PLLA/PCL复合支架有望开发成为有效的骨修复材料。

李保亮[8](2019)在《水泥-镍渣-锂渣二元及三元复合胶凝材料的水化机理及耐久性》文中研究指明镍渣是炼制镍铁过程中产生的一种富镁工业废弃物,根据生产工艺的不同可以分为高炉镍渣和电弧炉镍渣,而我国大部分镍渣为电弧炉镍渣。目前,镍渣每年排放量接近3000万吨,仅有12%被用于制备微晶玻璃或用作矿山回填材料与混凝土骨料等,利用率仍然较低。锂渣是硫酸法生产碳酸锂过程中产生的一种富含石膏的工业废弃物,生产1吨碳酸锂约产生10吨锂渣,现在每年锂渣排放量达80万吨之多,除一小部分利用到建筑工程中外,其余均被露天堆放或用于道路填埋。将镍渣/锂渣用作混凝土矿物掺合料是一种行之有效的利用方式。本文针对掺镍渣能否引起混凝土体积膨胀的问题,同时针对掺锂渣能否引起混凝土中延迟钙矾石产生的问题,首先深入分析了镍渣/锂渣的物相组成与特性;其次,研究了水化环境对镍渣/锂渣水化性能的影响;然后,研究了蒸养和标养条件下镍渣/锂渣复合水泥胶砂的耐硫酸盐侵蚀性能;最后研究了镍渣水泥、锂渣水泥与镍渣锂渣复合水泥的水化性能。主要研究结果如下:(1)大粒径镍渣砂主要以矿物晶体相(镁橄榄石与顽辉石)为主,而小粒径镍渣砂主要以无定型玻璃体相为主,因此镍渣中的MgO和Fe2O3主要有两种存在形式,即矿物晶体相和无定型玻璃体相。可以将镍渣砂分类使用,即大粒径镍渣砂代砂使用,而小粒径镍渣砂颗粒可磨细作为混凝土矿物掺合料使用。(2)锂渣属于酸性、多孔材料,其孔主要为250nm中孔,主要由锂辉石、炭黑、硅藻土等引起;锂渣中影响水泥水化的元素主要为S、Ca、Si、Al和K等,而Li的影响较小;锂渣具有较高的早期活性不仅与其中的石膏有关,还与硫酸钠、碳酸钠和碳酸锂的存在有关。(3)镍渣玻璃相中MgO在标养、蒸养、压蒸条件下均可以反应,且形成了水滑石等相;玻璃相中Fe2O3在水泥中作用类似Al2O3,可以部分取代Al2O3参与到水化铝酸盐相的形成中;而镍渣中晶体相镁橄榄石、顽辉石等在压蒸条件下仍然较为稳定。(4)锂渣中含量较高的SiO2与Al2O3主要存在于锂辉石中,锂辉石在常温条件下水化较慢、高温蒸养或压蒸可以加速其反应。由于锂渣中SO3含量较高,标养锂渣复合水泥浆体中出现了延迟钙矾石(DEF)现象,而早期蒸养有助于消除这一风险。(5)氢氧化钙与石膏复合激发镍渣的水化产物为多孔状、低Ca/Si比、富含Mg与Al的C-S-H凝胶以及钙矾石、单碳水化碳铝酸钙、碳酸钙与水滑石等相;镍渣在水泥中的作用机理主要为填充与火山灰反应。(6)锂渣与Ca(OH)2复合浆体的水化产物主要包括网状、低Ca/Si比的C-A-S-H以及AFt、单碳水化碳铝酸钙与CaCO3;随着养护时间的延长、碱度的降低,水化产物AFt会发生分解形成AFm与石膏等;锂渣在水泥中的作用除了填充与火山灰反应外,还有锂渣中硫酸盐和碳酸盐的早期化学激发作用,以及锂渣对新拌水泥浆体自由水的吸附作用。(7)在早期蒸养和早期标养两种养护条件下,掺20%镍渣可以提高水泥胶砂的耐干湿循环和半浸泡硫酸盐侵蚀性能,掺20%锂渣可以提高水泥胶砂的耐半浸泡硫酸盐侵蚀性能,但由于干湿循环的高温高湿环境加速了锂渣中锂辉石的反应,使得锂辉石中氧化铝在硫酸盐侵蚀条件下,形成了大量的钙矾石,从而导致掺20%锂渣不利于水泥胶砂的耐干湿循环硫酸盐侵蚀性能。(8)在水泥取代量小于20%时,镍渣与锂渣复掺效应大于单掺:镍渣锂渣复合水泥在72小时内的水化放热量要高于同掺量的镍渣水泥与锂渣水泥;复掺镍渣锂渣有助于提高镍渣水泥胶砂早期强度、降低其干燥收缩,同时还可以降低锂渣水泥浆体中延迟钙矾石的形成风险。

李盼[9](2020)在《干热岩CO2-EGS中热-流-固-化耦合效应研究》文中认为化石燃料不断消耗带来了严重的环境和气候问题,为应对能源危机与全球变暖,清洁可再生的干热岩(HDR)型地热能逐渐受到广泛关注。传统干热岩增强型地热系统采用水作为工作流体采热,但存在水资源损耗巨大和循环泵送能量消耗大等缺点。利用CO2作为替代采热流体的增强型地热系统(CO2-EGS)具有耦合热提取与CO2地质存储的潜力,而明确其中的热-流-固-化耦合机理是提高热提取率和实现CO2地质存储的关键。本文利用自主研制的“KDQH-60型高温高压渗流系统”对裂隙花岗岩的渗流特性和超临界CO2(SCCO2)热提取率进行了研究,借助三维显微镜、CT扫描、扫描电镜、X射线衍射仪和离子色谱等观测和分析手段,从细观和微观尺度,对高温高压下花岗岩中热-流-固-化耦合效应进行了全面研究。主要研究成果如下:(1)测试了150°C-300°C高温下未注流体、注SCCO2和交替注水-SCCO2后花岗岩岩样的单轴强度与常温下单轴强度,分析了岩样破坏机理以及弹性模量随岩样温度和流体注入方式的变化规律。结果表明在未注流体、注入SCCO2及水-SCCO2交替注入后,岩样峰值强度与峰值应变随岩样温度的升高而减小。(2)测试了压力和温度影响下的岩样渗透率,结果显示渗透率随SCCO2注入压力的提高而增大,但随围压、岩样温度和注入温度的提高而减小,据此给出了渗透率随围压、岩样温度、SCCO2注入压力和注入温度变化的拟合公式。(3)考虑温度对岩体导热系数的影响,给出了裂隙岩样局部平均热交换系数计算公式。测试了高温高压下CO2的热提取率,分别分析了围压、岩样温度、SCCO2注入压力和注入温度对热提取率和局部平均热交换系数的影响,结果表明分别提高围压、岩样温度和注入温度后,裂隙局部平均热交换系数和净热提取率均降低,而提高注入压力则相反。(4)对比分析了含与不含支撑剂下岩样渗透率随交替注入循环的变化规律,结果表明两种情况下渗透率均随注入循环的增加而降低,但加支撑剂后渗透率没有数量级的变化,降低幅度远小于不加支撑剂。不加支撑剂时,渗透率初期降低速率大,曲线呈现阶段性剧烈-缓-快-缓的变化趋势。加支撑剂后改变了裂隙表面接触形式,初期渗透率缓慢降低,当裂隙面与支撑剂接触的矿物颗粒发生压力溶解后,渗透率产生小幅降低。(5)对水-SCCO2交替循环注入后裂隙表面细观和微观形貌进行了观测,分析了裂隙水样中矿物离子含量和裂隙表面矿物成分变化,揭示了THMC耦合作用下裂隙表面矿物溶解与沉淀形式。结果显示裂隙表面长石溶解后,生成簇粒状和棒状方解石、块状白云石等碳存储矿物及针簇状钙沸石、片状伊利石和毛球鳞片状蒙脱石。通过质量守恒和溶液电荷平衡原理,计算得到热提取过程CO2存储率为0.0554%。(6)依据热多孔弹性理论,建立了热膨胀(冷缩)下的应力场模型、储层矿物溶解与沉淀反应模型和渗透率演化模型,并以此建立CO2-H2O两相流THMC耦合模型。利用该模型分析了SCCO2注入压力和注入温度对热提取和CO2存储的影响以及储层地质液体离子浓度变化。结果表明提高注入压力有利于热提取,但缩短了储层生产寿命,较低的注入压力会产生较高的CO2存储率。提高注入温度有利于延长储层生产寿命,但不利于热提取且会减少CO2存储率。该论文有图125幅,表28个,参考文献168篇。

支涛[10](2019)在《花岗岩物性和细观结构与冲击式破碎效果的实验研究》文中研究指明随着建筑行业的发展和混凝土的广泛使用,天然砂作为一种不可再生资源,日益短缺。机制砂的出现很好的解决了因天然砂短缺而出现环境问题以及建筑发展不均衡的问题。传统的工业制砂行业常选用石灰岩为机制砂母岩,因为花岗岩的含量多分布广,且岩性基本满足工业砂的要求。但是以石灰岩为母岩的机制砂特性不完全满足高性能混凝土等的要求,部分高性能混凝土对机制砂的硬度和强度也有一定的要求。所以,本课题试图采用高硬度的花岗岩部分替代石灰岩作为机制砂的母岩,从母岩自身的性质进行机制砂破碎的相关研究。研究花岗岩母岩自身的物性参数和细观结构对破碎效果之间的关系,对提高破碎机的生产品质具有重要的意义。本课题采用室内岩石力学实验,X射线衍射分析实验,扫描电镜(SEM)实验,单颗粒破碎实验测得实验数据。通过理论分析研究花岗岩的物性和细观结构对冲击式破碎效果的影响,具体包括对破碎评价指标的选取、花岗岩物性参数和破碎效果的关系探究、花岗岩细观结构与破碎效果的关系探究。以上研究得出的相关相关结论如下:(1)通过室内岩石基本物理特性实验以及岩石力学实验,对研究的花岗岩的矿物组成和力学特性进行测试。分析得花岗岩的主要矿物组成为:石英、钾长石、斜长石和云母等矿物组成。采用SEM观察分析了花岗岩的细观结构,得出了不同矿物晶体在细观结构下有明显的差异,不同矿物晶体间的连接方式也不尽相同;使用Matlab的图像处理程序对SEM采集到的细观结构的图片进行量化分析研究,提取细观结构中的孔裂隙损伤特征,以此作为量化指标表征不同种类的花岗岩对应的面孔率。(2)通过单颗粒冲击破碎实验平台,研究了花岗岩的单颗粒破碎,结合破碎效果的评定方法得出不同种类花岗岩单颗粒的破碎效果。将花岗岩的矿物组份、力学参数和细观结构结合单颗粒冲击破碎的结果分析得出相关结论:矿物组份对破碎有影响,实验结果表明:石英含量的增加会降低破碎程度,钾长石、斜长石和云母含量的增加会增大破碎程度;抗压强度和弹性模量越高对应的破碎程度越低。根据矿物学理论,四种矿物晶体的解理程度是不同的,细观结构中不同矿物晶体的细观损伤以及不同矿物晶体之间的接触也不同,能进一步详细解释不同矿物晶体对破碎程度的影响。细观结构中的面孔率会降低破碎效果。(3)石英、斜长石、弹性模量和面孔率会对破碎后粒形有一定的影响,其他参数对粒形的影响不明显。本论文的工作有助于了解机制砂中高硬度母岩的破碎规律,对于实际生产中选取高硬度岩类作为机制砂母岩具有实际的参考意义。

二、略论矿物晶体形貌的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、略论矿物晶体形貌的研究(论文提纲范文)

(1)三种含钙矿物晶体各向异性与浮选行为关系的基础研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
1 文献综述
    1.1 矿物晶体表面化学性质与浮选行为的关系研究概述
        1.1.1 矿物表面断裂键性质
        1.1.2 矿物表面能
        1.1.3 矿物表面润湿性
        1.1.4 矿物表面吸附性
    1.2 含钙矿物晶体表面化学的研究概述
        1.2.1 含钙矿物晶体习性
        1.2.2 含钙矿物表面能
        1.2.3 含钙矿物表面水化性质
        1.2.4 含钙矿物表面吸附性研究概述
        1.2.5 药剂分子与含钙矿物的作用差异研究
        1.2.6 三种含钙矿物的溶解及表面转化行为
    1.3 碎磨对晶体表面性质的影响
        1.3.1 制药工程领域碾磨对固态药物表面性质的影响研究
        1.3.2 矿物加工领域碎磨对矿物润湿性的影响研究
    1.4 本研究的目的意义及主要内容
2 试验方法
    2.1 试验矿样的制备与分析
        2.1.1 矿物晶体样品制备
        2.1.2 矿物粉末样的制备
    2.2 试验药剂与设备
    2.3 试验研究方法
        2.3.1 矿物单晶和粉末样的XRD研究
        2.3.2 接触角测定
        2.3.3 矿物晶体表面形貌的AFM研究
        2.3.4 浮选试验
        2.3.5 矿物表面动电位测定
        2.3.6 DFT及分子模拟计算
3 三种含钙矿物表面未饱和键和表面能计算及常见暴露面预测
    3.1 三种含钙矿物晶体结构简介
    3.2 三种矿物各晶面未饱和键数计算
    3.3 三种含钙矿物各晶面表面能计算
    3.4 表面未饱和键密度与表面能的关系研究
    3.5 三种矿物表面未饱和键密度与晶体习性的关系研究
        3.5.1 白钨矿
        3.5.2 方解石
        3.5.3 萤石
    3.6 本章小结
4 三种含钙矿物晶体常见暴露面微观形貌的AFM研究及表面能测定
    4.1 三种含钙矿物常见暴露面微观形貌的AFM研究
        4.1.1 白钨矿晶体常见暴露面的表面微观形貌研究
        4.1.2 方解石晶体常见暴露面的表面微观形貌研究
        4.1.3 萤石晶体常见暴露面的表面微观形貌研究
    4.2 三种含钙矿物常见暴露面的润湿性和表面自由能测定
        4.2.1 三种矿物晶体常见暴露面润湿性研究
        4.2.2 三种矿物常见暴露面表面自由能的计算方法
        4.2.3 三种含钙矿物常见暴露面表面自由能与反应活性
    4.3 本章小结
5 三种含钙矿物常见暴露面与油酸钠作用的各向异性
    5.1 矿物表面-浮选剂作用的分子模拟简介
        5.1.1 三种含钙矿物晶胞和浮选药剂分子结构建模及UFF优化
        5.1.2 矿物表面-浮选剂作用构型的几何优化
        5.1.3 矿物表面-浮选剂作用最稳定构型的MD模拟
    5.2 白钨矿与油酸作用的各向异性研究
        5.2.1 油酸离子在白钨矿{112}和{001}面的吸附行为差异
        5.2.2 不同浓度油酸钠溶液作用后白钨矿常见暴露面的润湿性研究
        5.2.3 白钨矿常见暴露面与油酸钠溶液作用后表面形貌的AFM研究
    5.3 方解石与油酸钠作用的各向异性研究
        5.3.1 油酸离子在方解石{214}、{018}和{104}面上的吸附行为差异
        5.3.2 不同浓度油酸钠溶液作用后方解石常见暴露面的润湿性研究
        5.3.3 方解石常见暴露面与油酸钠溶液作用后表面形貌的AFM研究
    5.4 萤石与油酸钠作用的各向异性研究
        5.4.1 油酸离子在萤石{111}和{100}面的吸附行为差异
        5.4.2 不同浓度油酸钠溶液中萤石常见暴露面的润湿性研究
        5.4.3 萤石常见暴露面与油酸钠溶液作用后表面形貌的AFM研究
    5.5 油酸钠作用下三种含钙矿物的浮选行为差异
    5.6 水玻璃和油酸钠作用下三种矿物常见暴露面润湿性研究
    5.7 本章小结
6 三种含钙矿物与十二烷基胺作用的各向异性
    6.1 十二烷基胺在白钨矿{112}和{001}面上的吸附行为差异
    6.2 十二烷基胺在方解石{018}和{104}面上的吸附行为差异
    6.3 十二烷基胺在萤石{111}和{100}面上的吸附行为差异
    6.4 十二烷基胺与三种含钙矿物的作用差异
        6.4.1 白钨矿和方解石零电点(PZC)的理论计算
        6.4.2 十二烷基胺作用下三种含钙矿物的Zeta电位的变化
        6.4.3 三种含钙矿物与十二烷基胺作用后表面形貌的AFM研究
        6.4.4 十二烷基胺作用下三种含钙矿物浮选行为差异
    6.5 本章小结
7 结论
参考文献
攻读学位期间的主要研究成果
致谢

(2)不同缺陷类型萤石浮选行为与机理研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 萤石资源概况
        1.1.1 萤石基本性质与应用
        1.1.2 矿床类型与资源现状
    1.2 萤石致色机制研究现状
        1.2.1 杂质元素致色
        1.2.2 晶体缺陷致色
        1.2.3 有机质致色
    1.3 萤石浮选实践与理论研究概述
        1.3.1 浮选药剂作用机理研究
        1.3.2 含钙矿物之间的分离
        1.3.3 矿浆中难免离子对矿物浮选的影响
    1.4 矿物浮选晶格缺陷理论的研究概述
        1.4.1 矿物的晶格缺陷
        1.4.2 矿物晶格缺陷与可浮性
    1.5 课题研究的目的、意义及内容
        1.5.1 研究目的和意义
        1.5.2 研究内容
第2章 试验原料、设备及研究方法
    2.1 试验原料
        2.1.1 试样制备
        2.1.2 萤石纯矿物
    2.2 试验用药剂
    2.3 仪器及设备
    2.4 试验研究方法
        2.4.1 纯矿物浮选试验
        2.4.2 浮选药剂吸附试验
        2.4.3 表面张力测试
        2.4.4 矿物表面电动电位测试
        2.4.5 傅立叶红外光谱(FTIR)测试
        2.4.6 光学显微镜分析
        2.4.7 激光拉曼光谱(La-Raman)测试
        2.4.8 流体包裹体测温
        2.4.9 电子顺磁共振(EPR)测试
        2.4.10 X射线光电子能谱(XPS)测试
        2.4.11 原子力显微镜(AFM)测试
        2.4.12 等离子体质谱/发射光谱(ICP-MS/OES)测试
        2.4.13 高效离子色谱(IC)测试
        2.4.14 量子化学计算与分子动力学模拟
第3章 三种缺陷萤石矿物晶体结构与表面性质
    3.1 萤石矿物稀土元素地球化学特征
    3.2 萤石矿物激光拉曼光谱分析
    3.3 萤石矿物电子顺磁共振分析
    3.4 萤石矿物致色机制探讨
    3.5 萤石矿物晶体几何与电子结构
        3.5.1 计算模型的构建
        3.5.2 理想萤石矿物的电子结构和性质
        3.5.3 空位缺陷对萤石矿物电子结构的影响
        3.5.4 杂质缺陷对萤石矿物电子结构的影响
    3.6 萤石矿物表面形貌及组分分析
    3.7 小结
第4章 三种缺陷萤石浮选行为研究
    4.1 油酸钠体系中三种缺陷萤石浮选行为与机理
        4.1.1 三种缺陷萤石的浮选行为
        4.1.2 三种缺陷萤石对油酸钠的吸附量
        4.1.3 油酸钠溶液表面张力测试
        4.1.4 矿物表面电动电位分析
        4.1.5 油酸钠在萤石表面的吸附行为
        4.1.6 油酸钠体系中三种缺陷萤石浮选差异机制
    4.2 油酸钠在萤石表面吸附的晶体化学研究
        4.2.1 不同粒度萤石的浮选行为
        4.2.2 不同粒度萤石的药剂吸附量分析
        4.2.3 萤石矿物晶体化学性质
        4.2.4 萤石与油酸钠作用的分子动力学模拟
        4.2.5 萤石矿物晶面各向异性研究
    4.3 磺酸盐体系中三种缺陷萤石浮选行为与机理
        4.3.1 不同疏水基团磺酸盐体系中萤石浮选行为
        4.3.2 矿物表面电动电位测定
        4.3.3 不同疏水基团磺酸盐溶液表面张力分析
        4.3.4 磺酸盐类捕收剂与萤石作用的红外光谱分析
        4.3.5 磺酸盐类捕收剂与萤石作用的XPS分析
        4.3.6 表面活性剂前线分子轨道能量和HLB值计算
        4.3.7 十二烷基苯磺酸钠体系中三种缺陷萤石的浮选行为
        4.3.8 磺酸盐捕收剂耐温性能研究
    4.4 小结
第5章 萤石流体包裹体及其组分释放研究
    5.1 萤石流体包裹体光学显微分析
    5.2 萤石流体包裹体岩相学研究
        5.2.1 流体包裹体均一温度测定
        5.2.2 流体包裹体冰点温度测定
        5.2.3 流体包裹体盐度及密度计算
        5.2.4 流体包裹体成分分析
    5.3 萤石流体包裹体组分释放
    5.4 萤石流体包裹体研究对矿物浮选的意义
        5.4.1 Ca2+对萤石浮选行为的影响
        5.4.2 流体包裹体组分释放对萤石浮选的影响机制
    5.5 小结
第6章 晶格缺陷对萤石矿物表面性质的影响
    6.1 萤石矿物表面结构模型
    6.2 理想萤石矿物表面的电子结构与性质
        6.2.1 萤石矿物表面原子的弛豫
        6.2.2 萤石矿物表面电子结构及性质
    6.3 空位缺陷萤石矿物表面的电子结构和性质
        6.3.1 空位缺陷形成能及其对表面电荷分布的影响
        6.3.2 空位缺陷萤石表面电子结构特征
    6.4 杂质缺陷萤石矿物表面的电子结构和性质
        6.4.1 杂质缺陷形成能及其对表面电荷分布的影响
        6.4.2 杂质缺陷萤石表面电子结构特征
    6.5 晶格缺陷对萤石浮选行为影响的探讨
    6.6 小结
第7章 结论、创新点与展望
    7.1 结论
    7.2 创新点
    7.3 展望
致谢
参考文献
攻读学位期间主要的研究成果

(3)微细粒锂辉石聚团浮选特性及矿物表面反应机理(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 课题来源
    1.2 研究背景
    1.3 锂辉石资源特点及选矿回收技术进展
    1.4 聚团浮选在微细粒矿物分选中的应用
    1.5 量子化学在矿物加工领域的应用
    1.6 研究内容与技术路线
2 试验材料、仪器及研究方法
    2.1 试验样品
    2.2 试验药剂及设备
    2.3 试验方法
3 锂辉石、长石及石英晶体化学和表面性质研究
    3.1 锂辉石、长石及石英晶体化学
    3.2 锂辉石、长石及石英解理特性
    3.3 锂辉石、长石及石英表面性质差异
    3.4 本章小结
4 微细粒锂辉石聚团浮选行为研究
    4.1 不同粒级锂辉石浮选行为与表面润湿性
    4.2 微细粒锂辉石聚团浮选行为
    4.3 微细粒锂辉石颗粒聚团动力学
    4.4 本章小结
5 锂辉石聚团浮选矿物表面反应机理
    5.1 锂辉石矿物表面水化机理
    5.2 钙离子溶液化学及其在矿物水化表面的吸附机理
    5.3 苄基胂酸在锂辉石矿物表面的吸附机理
    5.4 苄基胂酸在钙离子活化后的锂辉石表面吸附机理
    5.5 苄基胂酸与油酸钠在锂辉石矿物表面吸附反应差异
    5.6 本章小结
6 难选锂辉石矿聚团浮选试验研究
    6.1 矿石性质分析
    6.2 锂辉石聚团浮选小型试验研究
    6.3 锂辉石聚团浮选工业试验研究
    6.4 本章小结
7 结论
    7.1 主要研究结论
    7.2 主要创新点
    7.3 研究工作展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(4)矿物晶体腐蚀像的新应用(论文提纲范文)

1 腐蚀像的晶体对称理论意义及其在岩石中矿物晶体定向的作用
2 腐蚀像所反映的晶格缺陷与定向及其地质意义
3 腐蚀像所反映的晶体溶解机理的结晶学各向异性特征
4 结 语

(6)绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带的位移机理与控制机制研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 选题依据与研究意义
    1.3 国内外近红外光谱的矿物研究概况
        1.3.1 矿物光谱吸收过程
        1.3.2 常见热液矿物的光谱特征
        1.3.3 国内外蚀变矿物近红外光谱研究进展
        1.3.4 国内外近红外光谱处理技术的发展
    1.4 绿泥石矿物近红外谱带的研究进展
        1.4.1 绿泥石矿物的晶体结构特征
        1.4.2 绿泥石化学成分对拉曼、红外谱带和晶体结构的影响
        1.4.3 绿泥石矿物的近红外光谱谱带特征
    1.5 本文的研究内容
第二章 研究思路与实验方法
    2.1 设计思路
    2.2 样品采集与加工
        2.2.1 样品概况
        2.2.2 样品的处理
    2.3 近红外光谱数据采集与处理方法
        2.3.1 近红外光谱数据采集
        2.3.2 近红外光谱数据预处理
        2.3.3 绿泥石矿物近红外光谱的特征吸收谱带分析
    2.4 拉曼光谱数据的采集与处理方法
        2.4.1 拉曼光谱数据的采集
        2.4.2 拉曼光谱数据的预处理
        2.4.3 绿泥石矿物拉曼光谱数据的特征谱带分析
    2.5 电子探针数据的采集与处理方法
        2.5.1 电子探针数据的采集
        2.5.2 利用电子探针数据计算绿泥石晶体化学式
    2.6 X射线衍射数据的采集与处理
        2.6.1 X射线衍射数据的采集
        2.6.2 X射线衍射数据的处理
    2.7 实验数据分布分析
    2.8 小结
第三章 绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带归属
    3.1 确定近红外光谱特征谱带归属的方法
    3.2 绿泥石矿物红外拉曼光谱基频谱带的位置与归属
        3.2.1 绿泥石矿物红外拉曼光谱基频谱带的位置
        3.2.2 绿泥石矿物红外拉曼光谱基频谱带的归属
    3.3 绿泥石矿物近红外光谱特征谱带的归属
        3.3.1 主要层状硅酸盐矿物近红外光谱特征谱带的归属
        3.3.2 绿泥石矿物近红外光谱特征谱带的归属
    3.4 小结
第四章 绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带位移机理研究
    4.1 层状硅酸盐矿物内部金属离子类质同象置换对基频谱带和近红外谱带的影响
        4.1.1 层状硅酸盐矿物金属离子类质同象置换对基频谱带的影响
        4.1.2 金属离子类质同象置换对近红外谱带的影响
    4.2 绿泥石矿物内部金属离子类质同象置换
    4.3 绿泥石矿物内部金属阳离子类质同象置换对近红外谱带位置的影响
    4.4 绿泥石矿物近红外吸收谱带位移的机理
        4.4.1 绿泥石矿物近红外吸收谱带的位移原理
        4.4.2 羟基(OH)非谐振动对绿泥石近红外谱带位置的影响
    4.5 小结
第五章 绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带位移的控制机制研究
    5.1 金属阳离子对绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带的控制作用
        5.1.1 金属阳离子置换和绿泥石矿物的分类
        5.1.2 金属阳离子置换对近红外谱带的控制作用
    5.2 绿泥石矿物晶体结构的变化对近红外光谱吸收谱带的控制作用
        5.2.1 金属阳离子对绿泥石矿物晶体结构的影响
        5.2.2 温度对绿泥石矿物晶体结构的影响
        5.2.3 绿泥石矿物晶体结构压缩性
        5.2.4 绿泥石矿物面网间距与晶体结构的关系
        5.2.5 绿泥石晶体结构变化对近红外光谱吸收谱带的控制
    5.3 小结
第六章 绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带位移规律在地质调查中的应用
    6.1 工作区概况
    6.2 数据处理与信息提取
        6.2.1 数据准备
        6.2.2 信息提取
    6.3 填图结果实地验证工作
        6.3.1 忠阳山查证点
        6.3.2 万宝沟查证点
        6.3.3 小南川查证点
        6.3.4 五十八道沟查证点
    6.4 小结
结论
参考文献
攻读学位期间取得的研究成果
致谢

(7)基于聚合物模板的电沉积技术制备仿生骨支架的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 骨组织工程概述
        1.1.1 骨缺损及骨修复现状
        1.1.2 骨组织工程及骨支架材料
    1.2 天然骨及仿生骨支架
        1.2.1 天然骨
        1.2.2 仿生骨支架材料的概述
        1.2.3 仿生骨支架的制备
    1.3 电沉积技术
        1.3.1 电泳沉积
        1.3.2 电化学沉积
    1.4 本课题的研究内容及意义
        1.4.1 本课题的研究意义
        1.4.2 本课题的主要研究内容
        1.4.3 本课题的主要创新点
    参考文献
第二章 不同参数对纳米纤维膜矿化的影响及其机理研究
    2.1 前言
    2.2 实验材料和方法
        2.2.1 实验材料及试剂
        2.2.2 主要实验仪器
        2.2.3 实验装置示意图
        2.2.4 材料的制备与沉积
        2.2.5 测试与表征
    2.3 结果与讨论
        2.3.1 不同材料的影响
        2.3.2 不同电极的影响
        2.3.3 不同沉积参数的影响
        2.3.4 矿化机理分析
        2.3.5 不同磷酸钙盐对成骨细胞的影响
    2.4 本章小结
    参考文献
第三章 PLLA/PCL三维纳米纤维支架的矿化及生物学评价
    3.1 前言
    3.2 实验材料和方法
        3.2.1 实验材料及试剂
        3.2.2 主要实验仪器
        3.2.3 材料的合成与制备
        3.2.4 测试与表征
        3.2.5 细胞实验
        3.2.6 动物实验
        3.2.7 统计学分析
    3.3 结果与讨论
        3.3.1 PLLA/PCL支架的形貌观察
        3.3.2 不同矿化时间的影响
        3.3.3 不同电压的影响
        3.3.4 矿化支架的红外光谱和压缩力学
        3.3.5 体外成骨评价
        3.3.6 体内成骨评价
    3.4 本章小结
    参考文献
第四章 锶对沉积的磷酸钙盐晶体的影响及生物学评价
    4.1 前言
    4.2 实验材料和方法
        4.2.1 实验材料及试剂
        4.2.2 主要实验仪器
        4.2.3 材料的合成与制备
        4.2.4 测试与表征
        4.2.5 体外释放实验
        4.2.6 细胞实验
        4.2.7 统计学分析
    4.3 结果与讨论
        4.3.1 形貌观察
        4.3.2 TEM观察
        4.3.3 ATR-FTIR分析
        4.3.4 XRD谱图分析
        4.3.5 热重分析
        4.3.6 离子缓释曲线
        4.3.7 体外细胞评价
    4.4 本章小结
    参考文献
第五章 介孔硅(MSNS)微载体在PLLA/PCL三维支架上的电沉积及复合支架的生物学评价
    5.1 前言
    5.2 实验材料和方法
        5.2.1 实验材料及试剂
        5.2.2 主要实验仪器
        5.2.3 实验示意图
        5.2.4 材料的合成与制备
        5.2.5 测试与表征
        5.2.6 体外药物缓释实验
        5.2.7 细胞实验
        5.2.8 动物实验
        5.2.9 统计学分析
    5.3 结果与讨论
        5.3.1 MSNs-NH2的表征
        5.3.2 DEX@MSNs-NH2/PLLA/PCL的理化性能
        5.3.3 体外成骨评价
        5.3.4 体内原位成骨评价
    5.4 本章小结
    参考文献
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
攻读博士期间科研成果及获奖情况
附录:主要缩写词
致谢

(8)水泥-镍渣-锂渣二元及三元复合胶凝材料的水化机理及耐久性(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 镍渣的研究现状
        1.2.2 锂渣的研究现状
    1.3 复合胶凝材料水化机理研究进展
        1.3.1 矿物掺合料在水泥水化过程中的作用
        1.3.2 矿物掺合料对水泥水化产物组成的影响
        1.3.3 矿物掺合料对复合水泥性能的影响
    1.4 研究内容及方法
        1.4.1 研究出发点
        1.4.2 研究目标
        1.4.3 研究内容
        1.4.4 拟解决的关键科学问题
        1.4.5 研究思路与方法
第二章 原材料与试验方法
    2.1 引言
    2.2 原材料
        2.2.1 试验所用胶凝材料及其性能对比
        2.2.2 试验用其他材料
    2.3 试验方法
        2.3.1 基本物理力学性能测试
        2.3.2 微观性能测试
        2.3.3 耐硫酸盐侵蚀性能
        2.3.4 收缩性能
第三章 镍渣与锂渣的物相组成与特性
    3.1 引言
    3.2 测试方法
    3.3 电弧炉镍渣砂和镍渣粉的组成特性与适用性分析
        3.3.1 镍渣砂的性能
        3.3.2 镍渣粉的性能
    3.4 锂渣粉的组成及其在水泥浆体中的物理与化学反应特性
        3.4.1 锂渣的生产工艺流程
        3.4.2 锂渣粉的化学组成
        3.4.3 锂渣粉的物相组成
        3.4.4 锂渣粉的形貌与组成
        3.4.5 锂渣粉的孔结构
        3.4.6 锂渣粉在水泥混凝土中的作用机理
    3.5 本章小结
第四章 不同水化环境对镍渣的激发
    4.1 引言
    4.2 样品制备与测试方法
        4.2.1 氢氧化钙和石膏激发镍渣浆体的性能
        4.2.2 蒸养条件下不同激发剂对镍渣的激发
        4.2.3 蒸养条件下镍渣复合水泥的水化产物与力学性能
        4.2.4 压蒸条件镍渣复合水泥的水化产物
    4.3 氢氧化钙和石膏激发镍渣浆体的性能
        4.3.1 凝结时间
        4.3.2 水化产物
        4.3.3 水化热
        4.3.4 力学性能
        4.3.5 收缩
    4.4 蒸养条件下不同激发剂对镍渣的激发
        4.4.1 凝结时间与流动度
        4.4.2 水化产物
        4.4.3 力学性能
    4.5 蒸养条件下镍渣复合水泥的水化产物与力学性能
        4.5.1 水化产物
        4.5.2 力学性能
    4.6 压蒸条件下镍渣复合水泥的水化产物
        4.6.1 XRD法分析水化产物
        4.6.2 TG/DTG法分析水化产物
        4.6.3 SEM-EDS法分析水化产物
    4.7 本章小结
第五章 不同水化环境对锂渣的激发
    5.1 引言
    5.2 样品制备与测试方法
        5.2.1 蒸养条件下氢氧化钙激发锂渣的性能
        5.2.2 氢氧化钙激发锂渣的长期性能
        5.2.3 蒸养条件下锂渣复合水泥的水化产物与力学性能
        5.2.4 蒸压条件下锂渣复合水泥的水化产物
    5.3 蒸养条件下氢氧化钙激发锂渣的性能
        5.3.1 水化热
        5.3.2 水化产物
        5.3.3 力学性能
    5.4 氢氧化钙激发锂渣的长期性能
        5.4.1 水化热
        5.4.2 长龄期水化产物
        5.4.3 力学性能
        5.4.4 收缩性能
    5.5 蒸养条件下锂渣复合水泥的水化产物与力学性能
        5.5.1 水化产物
        5.5.2 力学性能
    5.6 压蒸条件下锂渣复合水泥的水化产物
        5.6.1 XRD法分析水化产物
        5.6.2 TG/DTG法分析水化产物
        5.6.3 SEM-EDS法分析水化产物
    5.7 本章小结
第六章 蒸养镍渣/锂渣水泥胶砂的耐硫酸盐侵蚀性能
    6.1 引言
    6.2 样品制备与测试方法
    6.3 蒸养镍渣水泥胶砂的耐硫酸盐侵蚀性能
        6.3.1 干湿循环硫酸盐侵蚀条件下砂浆的强度变化
        6.3.2 半浸泡硫酸盐侵蚀下水泥胶砂的性能
        6.3.3 水化产物
        6.3.4 净浆孔结构
        6.3.5 讨论
    6.4 蒸养锂渣水泥胶砂的耐硫酸盐侵蚀性能
        6.4.1 水化产物
        6.4.2 净浆孔结构
        6.4.3 力学性能
        6.4.4 干湿循环硫酸盐侵蚀条件下水泥胶砂的性能
        6.4.5 半浸泡硫酸盐侵蚀条件下水泥胶砂的性能
        6.4.6 锂渣水泥胶砂与矿渣水泥胶砂、镍渣水泥胶砂的性能对比
    6.5 本章小结
第七章 水泥-镍渣-锂渣三元复合胶凝材料的水化与耐久性
    7.1 引言
    7.2 样品制备与测试方法
    7.3 水化热
        7.3.1 镍渣水泥水化热
        7.3.2 锂渣水泥水化热
        7.3.3 镍渣锂渣复合水泥水化热
    7.4 水化产物
        7.4.1 镍渣水泥水化产物
        7.4.2 锂渣水泥水化产物
        7.4.3 镍渣锂渣复合水泥水化产物
    7.5 孔结构
    7.6 力学性能
    7.7 抗硫酸盐侵蚀性能
    7.8 收缩性能
    7.9 本章小结
第八章 主要结论、创新点与展望
    8.1 主要结论
    8.2 创新点
    8.3 展望
参考文献
攻读博士学位论文期间发表的论文及成果清单
致谢

(9)干热岩CO2-EGS中热-流-固-化耦合效应研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
abstract
变量注释表
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 研究内容及技术路线
    1.4 论文创新点
2 花岗岩物理力学特性实验
    2.1 花岗岩表面形貌特征及矿物成分
    2.2 SCCO_2注入前后单轴压缩强度
    2.3 裂隙花岗岩中SCCO_2渗流特性实验
    2.4 本章小结
3 SCCO_2热提取率实验研究
    3.1 热提取率与热交换系数计算
    3.2 围压对热提取率的影响
    3.3 岩样温度对热提取率的影响
    3.4 注入压力对热提取率的影响
    3.5 注入温度对热提取率的影响
    3.6 本章小结
4 CO_2-EGS储层改造及CO_2封存实验研究
    4.1 水-CO_2-岩相互作用原理
    4.2 水-SCCO_2交替注入实验
    4.3 交替注入后化学效应微观分析
    4.4 CO_2存储量评估
    4.5 本章小结
5 CO_2-EGS热提取的THMC耦合模型
    5.1 热膨胀(冷缩)诱导应力场模型
    5.2 储层矿物溶解与沉淀反应模型
    5.3 渗透率演化模型
    5.4 多组分CO_2-H2O两相流THMC耦合模型
    5.5 本章小结
6 THMC耦合模型在CO_2-EGS热开采中的应用
    6.1 模型建立与方案
    6.2 SCCO_2 注入压力对热提取率和CO_2存储的影响
    6.3 SCCO_2 注入温度对热提取率和CO_2存储的影响
    6.4 EGS储层液体中离子浓度变化
    6.5 本章小结
7 结论与展望
    7.1 主要结论
    7.2 展望
参考文献
作者简历
学位论文数据集

(10)花岗岩物性和细观结构与冲击式破碎效果的实验研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 选题的依据、背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 机制砂的研究现状
        1.2.2 单颗粒冲击破碎实验
        1.2.3 岩石细观结构观测的扫描电镜方法
    1.3 主要研究思路和研究内容
        1.3.1 研究思路
        1.3.2 研究内容
        1.3.3 论文框架
第2章 实验设备和实验方法
    2.1 X射线衍射实验
        2.1.1 实验样品制备
        2.1.2 X 射线全岩分析(XRD)实验
    2.2 单轴压缩实验
        2.2.1 花岗岩试件的制备
        2.2.2 单轴压缩实验方法
    2.3 扫描电镜实验(SEM)
        2.3.1 试件制备
        2.3.2 扫描电镜实验方法
    2.4 单颗粒冲击破碎实验
        2.4.1 单颗粒冲击破碎实验平台
        2.4.2 单颗粒冲击破碎实验方法
    2.5 破碎后颗粒的筛分实验
        2.5.1 破碎后细颗粒的机械筛分法
        2.5.2 破碎后粗颗粒的筛分方法-图像检测法
    2.6 本章小结
第3章 冲击破碎的评价指标研究
    3.1 单颗粒破碎实验参数的研究
    3.2 单颗粒冲击破碎效果表征参数
        3.2.1 颗粒破碎程度的表征参数选取
        3.2.2 颗粒破碎程度的表征参数的计算
    3.3 破碎后机制砂粒形参数提取
        3.3.1 破碎后颗粒粒形的表征参数
        3.3.2 颗粒粒形的数字图像处理
    3.4 本章小结
第4章 花岗岩物性参数与破碎效果的关系探究
    4.1 花岗岩的矿物含量与冲击破碎效果的关系探究
        4.1.1 XRD实验结果分析
        4.1.2 矿物含量与冲击破碎程度的关系探究
        4.1.3 矿物含量与破碎后集料粒形的关系探究
    4.2 花岗岩矿物含量与破碎粒度分布的关系探究
    4.3 力学参数与冲击破碎效果的关系探究
        4.3.1 力学参数的计算
        4.3.2 单轴抗压强度对破碎难易的影响
        4.3.3 弹性模量对破碎难易的影响
        4.3.4 力学参数与破碎后集料粒形的关系
    4.4 本章小结
第5章 花岗岩细观结构与破碎效果的关系探究
    5.1 花岗岩矿物晶体在细观结构的差异性
        5.1.1 细观情况下矿物晶体间的差异性
        5.1.2 矿物晶体间连接的差异性
    5.2 细观结构的孔裂隙损伤量化研究
    5.3 细观结构与冲击破碎效果的关系探究
        5.3.1 细观结构损伤对破碎难易的影响
        5.3.2 细观结构与冲击破碎后集料粒形的关系探究
    5.4 破碎机理分析
    5.5 本章小结
第6章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果

四、略论矿物晶体形貌的研究(论文参考文献)

  • [1]三种含钙矿物晶体各向异性与浮选行为关系的基础研究[D]. 高志勇. 中南大学, 2013(01)
  • [2]不同缺陷类型萤石浮选行为与机理研究[D]. 郑仁基. 武汉理工大学, 2019(07)
  • [3]微细粒锂辉石聚团浮选特性及矿物表面反应机理[D]. 周贺鹏. 中国矿业大学, 2020
  • [4]矿物晶体腐蚀像的新应用[J]. 赵珊茸,孟杰,王蓉,邱志惠. 地质科技情报, 2009(03)
  • [5]我国矿物晶体形貌学四十年的回顾与展望[J]. 王文魁. 现代地质, 1992(04)
  • [6]绿泥石矿物近红外光谱吸收谱带的位移机理与控制机制研究[D]. 杨敏. 长安大学, 2019(01)
  • [7]基于聚合物模板的电沉积技术制备仿生骨支架的研究[D]. 仇可新. 东华大学, 2015(02)
  • [8]水泥-镍渣-锂渣二元及三元复合胶凝材料的水化机理及耐久性[D]. 李保亮. 东南大学, 2019
  • [9]干热岩CO2-EGS中热-流-固-化耦合效应研究[D]. 李盼. 中国矿业大学, 2020(01)
  • [10]花岗岩物性和细观结构与冲击式破碎效果的实验研究[D]. 支涛. 华侨大学, 2019(01)

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浅谈矿物晶体形态学研究
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