[發(fā)明專利]一種模擬月壤的制備方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010296718.1
• 申請(qǐng)日: 2010-09-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101957280A
• 公開(kāi)（公告）日: 2011-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉建忠;鄭永春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院國(guó)家天文臺(tái)
• 主分類號(hào): G01N1/28
• 分類號(hào): G01N1/28;G01N1/06;G01N21/17
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 周國(guó)城

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模擬月壤制備技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬月壤的制備方法。

背景技術(shù)

模擬月壤被廣泛應(yīng)用于月球科學(xué)研究和工程實(shí)驗(yàn)，為此美國(guó)、日本分別研制了JSC-1、MLS-1、MSL-2和MKS-1、FJS-1共五種模擬月壤，但是從現(xiàn)有公開(kāi)文獻(xiàn)中我們并無(wú)法獲知國(guó)外制備模擬月壤的具體技術(shù)細(xì)節(jié)。

為了更好地對(duì)月球進(jìn)行探測(cè)，我們開(kāi)展了模擬月壤的研制工作。經(jīng)過(guò)多年的研究，終于研制出三類模擬月壤樣品，分別是月海低鈦玄武質(zhì)模擬月壤、月海高鈦玄武質(zhì)模擬月壤和高地斜長(zhǎng)質(zhì)模擬月壤，并完成了這三類模擬月壤樣品相關(guān)的物理、化學(xué)特征(化學(xué)成分、粒度分布、介電性質(zhì)、物理和機(jī)械性質(zhì)、光譜特征)的測(cè)試實(shí)驗(yàn)工作。研制出的這三類模擬月壤樣品為繞月探測(cè)工程有效載荷的地面驗(yàn)證試驗(yàn)提供了測(cè)試對(duì)象，為科學(xué)數(shù)據(jù)的解譯提供了基礎(chǔ)。

本發(fā)明正是在上述研究與實(shí)踐的基礎(chǔ)上，總結(jié)出的一種科學(xué)而完整的模擬月壤的制備技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

有鑒于此，本發(fā)明的主要目的是提供一種模擬月壤的制備方法，以實(shí)現(xiàn)利用地球源巖樣品進(jìn)行模擬月壤的制備。

(二)技術(shù)方案

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種模擬月壤的制備方法，該方法包括：

選取與采集源巖樣品；

粉碎采集的源巖樣品，并從粉碎的源巖樣品中挑選一定精度的源巖樣品；

對(duì)挑選的源巖樣品進(jìn)行全巖分析；

根據(jù)全巖分析結(jié)果，配制模擬月壤的初始樣品；

將配制的模擬月壤初始樣品燒結(jié)成玻璃；

將燒結(jié)的玻璃粉碎后與配制的模擬月壤初始樣品按照一定比例混合，得到最終的模擬月壤。

上述方案中，所述選取與采集源巖樣品是在調(diào)研與月球巖石類型成因相似的地球源巖樣品的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，其中，月球巖石類型包括月海玄武巖和月球高地斜長(zhǎng)巖，與月海玄武巖成因相似的地球源巖樣品包括龍海玄武巖和漢諾壩玄武巖，與月球高地斜長(zhǎng)巖成因相似的地球源巖樣品是日喀則輝長(zhǎng)巖。

上述方案中，該方法在選取與采集源巖樣品之后進(jìn)一步包括對(duì)采集的源巖樣品進(jìn)行巖石學(xué)和礦物學(xué)分析，該分析過(guò)程具體包括：將采集的源巖樣品切割成薄片，利用偏光顯微鏡對(duì)該源巖薄片進(jìn)行觀測(cè)，分析其結(jié)構(gòu)和組成，具體分析結(jié)果如下：龍海玄武巖呈間粒-間隱結(jié)構(gòu)，主要礦物為斜長(zhǎng)石和輝石，次要礦物為橄欖石；漢諾壩玄武巖呈拉斑玄武巖質(zhì)結(jié)構(gòu)，主要礦物為斜長(zhǎng)石和輝石，次要礦物為磁鐵礦；日喀則輝長(zhǎng)巖呈輝長(zhǎng)結(jié)構(gòu)，主要礦物為斜長(zhǎng)石、輝石和角閃石。

上述方案中，所述粉碎采集的源巖樣品并從粉碎的源巖樣品中挑選一定精度的源巖樣品，具體包括：在對(duì)源巖樣品進(jìn)行粉碎時(shí)，將龍海玄武巖樣品和漢諾壩玄武巖樣品粉碎至中值粒徑45至100μm，將日喀則輝長(zhǎng)巖樣品粉碎至中值粒徑0.9～1.1mm，然后從粉碎的源巖樣品中挑選精度為70～85％(體積比)的鈣長(zhǎng)石樣品。

上述方案中，所述對(duì)挑選的源巖樣品進(jìn)行全巖分析，具體包括：對(duì)每一類源巖樣品，將挑選的源巖樣品分別均勻混合，然后采用四分法取樣，并對(duì)取樣進(jìn)行全巖分析，其中對(duì)于同一類源巖樣品至少要分析3個(gè)取樣。

上述方案中，所述根據(jù)全巖分析結(jié)果配制模擬月壤的初始樣品，具體包括：根據(jù)全巖分析結(jié)果，比較該源巖樣品與相應(yīng)月球真實(shí)樣品的成分差別，在源巖樣品中加入所需的礦物，均勻混合，配制成模擬月壤的初始樣品。

上述方案中，對(duì)于月海玄武巖，月海低鈦玄武質(zhì)初始樣品采用龍海玄武巖直接粉碎至45～100μm，月海高鈦玄武質(zhì)初始樣品由粉碎的漢諾壩玄武巖按：每100g漢諾壩玄武巖需要加入的鈦鐵礦、石英和單質(zhì)鐵分別為16～20g、5～6g和0.1～0.3g的比例配制模擬月壤的初始樣品；對(duì)于月球高地斜長(zhǎng)巖，其月壤的初始樣品由經(jīng)過(guò)挑選得到的精度為70～85％(體積比)的鈣長(zhǎng)石樣品組成。

上述方案中，所述將配制的模擬月壤初始樣品燒結(jié)成玻璃，具體包括：在溫度為1250℃的箱式燒結(jié)爐中，將月海低鈦或高鈦玄武質(zhì)初始樣品恒溫?zé)Y(jié)6小時(shí)，然后在水中淬火，形成月海低鈦或高鈦玄武質(zhì)初始樣品的玻璃；或者在高純氮保護(hù)下利用溫度為1550℃的石墨碳管爐燒結(jié)月球高地斜長(zhǎng)質(zhì)初始樣品，然后在水中淬火，形成月球高地斜長(zhǎng)質(zhì)初始樣品的玻璃。