[發明專利]一種定量表征無機填料顆粒形態特性試驗樣品的制備方法

在審

• 申請號: 202011129642.3
• 申請日: 2020-10-21
• 公開（公告）號: CN112146962A
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 邢寶東;孫華東;范維玉;吳發紅;徐桂中;羅輝
• 申請（專利權）人: 鹽城工學院
• 主分類號: G01N1/28
• 分類號: G01N1/28;G01N1/32;G01N1/38;G01N1/44
• 代理公司: 鹽城盈禾知識產權代理事務所(普通合伙) 32428
• 代理人: 朱海燕

本發明提供了一種定量表征無機填料顆粒形態特性試驗樣品的制備方法，其目的是要解決現有技術中研究無機填料顆粒形態特性時存在顆粒間相互重疊且極易聚集成團的問題。所述方法包括以下步驟：選取一定粒度范圍的無機填料顆粒；無機填料顆粒和有機膠以一定質量百分比混合，充分攪拌并固化成型；成型試樣一面研磨平整并粘結到潔凈的載玻片上，其另一面切割并研磨至預定厚度；研磨至預定厚度的試樣拋光平整、清洗干凈、充分干燥后安裝到設備上觀測無機填料顆粒的分散狀態。所述方法制備的樣品能使無機填料以單顆粒形式均勻分散在有機膠中，避免了顆粒間相互重疊的問題，整個制備過程相對簡單，操作方便安全，有助于進一步研究無機填料顆粒形態特性。

技術領域

本發明涉及土木工程技術領域，具體涉及一種定量表征無機填料顆粒形態特性試驗樣品的制備方法。

背景技術

隨著計算機技術的迅速發展，數字圖像技術以其較高的精度和效率被認為是表征顆粒形態特性最有效的方法之一。它能通過各種加工手段對顆粒數字圖像進行增強和分割，提取顆粒數字圖像中的有效信息，繼而對顆粒形態特性進行定量表征，有助于進一步研究顆粒形態特性對填充體系力學性能的影響規律。

近年來，各國研究人員對混合料用粗集料和細集料形態特性展開了大量研究，一致認為粗、細集料形態特性對混合料力學性能影響顯著，是混合料設計的有效工具之一。然而，對混合料用無機填料形態特性研究較少，甚至處于空白狀態。這是由于無機填料顆粒粒徑較小，極易聚集成團且難以均勻分散成單一個體，很難利用現代先進測試技術采集到無機填料每一個顆粒的形態特性信息，為解決無機填料顆粒極易聚集成團且難以均勻分散成單一個體難題，同時兼顧制備工藝相對簡單，操作方便安全的原則，有必要開發一種定量表征無機填料顆粒形態特性試驗樣品的制備方法。

發明內容

本發明的主要目的在于提供一種定量表征無機填料顆粒形態特性試驗樣品的制備方法，采用該制樣方法能精確可靠地表征無機填料中各個顆粒形態特性，有利于進一步評價無機填料顆粒形態特性對膠漿力學性能的影響。

無機填料顆粒本身粒度較小，極易聚集成團且難以均勻分散為單一的個體，基于現有技術，很難采集到無機填料每一個顆粒的形態特性信息。無機填料顆粒的這種固有屬性已成為阻礙無機填料顆粒形態特性研究的重要瓶頸。

為了解決這一問題，申請人通過對無機填料顆粒樣品的制作過程和技術參數進行了大量嘗試，因此，提出一種新的定量表征無機填料顆粒形態特性試驗樣品的制備方法，即無機填料顆粒樣品載片法。

本發明具體提供的一種定量表征無機填料顆粒形態特性試驗樣品的制備方法，包括以下步驟：

步驟（1），先選取試驗樣品制備的原材料：無機填料顆粒和有機膠；

步驟（2），攪拌分散試樣原材料，將所述試樣倒入模具中，加熱固化成型；

步驟（3），研磨步驟（2）中制備獲得的成型試樣，并將其粘結到潔凈載玻片上；

步驟（4），切割步驟（3）中制備獲得的已粘結到載玻片上的成型試樣，然后研磨至預定厚度，并將其拋光；

步驟（5），對步驟（4）中制備獲得的試樣進行觀測和檢驗。

在本發明一個優選的實施方案中，所述無機填料顆粒的原材料選自石灰巖礦粉、花崗巖礦粉或玄武巖礦粉中的一種或多種。選取的無機填料顆粒先經過實驗室用標準篩進行篩分試驗，以確定所述無機填料顆粒的粒度范圍。優選的，所述無機填料顆粒的粒度范圍為10-150 μm。更優選的，所述無機填料顆粒的粒度范圍為25-75 μm。

在本發明一個優選的實施方案中，所述有機膠是有機硅膠水。優選的，所述有機膠使用溫度范圍為-60 ~ +280℃，完全固化時間為1-2 h。本發明中典型的應用示例是有機硅膠水KJ-998H。