[發明專利]一種直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法

在審

• 申請號: 202211096278.4
• 申請日: 2022-09-06
• 公開（公告）號: CN115824849A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 李祥龍;黃武虎;李光全;左庭;李在利;武永博;段應明;王建國;侯德峰;張智宇;黃永輝;李洪超;劉代源;巴懷強
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學;玉溪礦業有限公司
• 主分類號: G01N3/307
• 分類號: G01N3/307;G01N3/06
• 代理公司: 天津煜博知識產權代理事務所(普通合伙) 12246
• 代理人: 朱維

1.一種直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于，具體步驟如下：

(1)利用紫外光填充應力發光薄膜10min以上，靜置至余輝釋放減弱；然后，測定不同應力作用下應力發光薄膜的發光強度，繪制發光強度-應力曲線，擬合后得到發光強度-應力函數表達式；

(2)將應力發光薄膜粘覆在直切槽半圓盤巖樣表面；

(3)校檢動態應力平衡，調整至入射桿端面應力和反射桿端面應力重合；

(4)將步驟(2)粘覆有應力發光薄膜的直切槽半圓盤巖樣夾在入射桿和透射桿之間，試件預制裂紋與支撐件平行且位于兩個支撐件中心；

(5)利用紫外光填充應力發光薄膜10min以上，靜置至余輝釋放減弱；

(6)調節氣缸壓力，發射撞擊桿，巖樣在受到沖擊作用后發生破碎，測量測量應力發光薄膜整個過程的發光強度，記錄最大發光強度；

(7)根據步驟(1)的發光強度-應力函數表達式和步驟(6)測量的最大發光強度，計算出巖樣受到的最大加載力，求解出最大加載力對應的應力強度因子即為巖樣的動態斷裂韌度。

2.根據權利要求1所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：步驟(1)中應力發光薄膜的制備方法，具體步驟如下：

1)將SrCO₃、Al₂O₃、Eu₂O₃和HBO₃研磨混勻得到混合粉，混合粉經焙燒、冷卻、研磨得到應力發光熒光粉；

2)將應力發光熒光粉、聚二甲基硅氧烷和固化劑混勻得到混合漿料，混合漿料均勻涂敷在試件表面，烘干得到應力發光薄膜。

3.根據權利要求2所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：步驟1)中SrCO₃、Al₂O₃、Eu₂O₃的摩爾比為1:1.8～2.2:0.01～0.03，HBO₃占前述三種物質總質量的2％～3％。

4.根據權利要求2所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：步驟1)中焙燒溫度為1250～1350℃，焙燒時間為2～5h。

5.根據權利要求2所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：步驟2)中應力發光熒光粉、聚二甲基硅氧烷和固化劑的質量比為1:1.5～2.5:0.1～0.3。

6.根據權利要求1所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：應力發光薄膜的厚度為1～2mm。

7.根據權利要求1所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：步驟(2)直切槽半圓盤巖樣直徑為30～50mm，厚度為15～25mm，預制裂紋寬度不大于1mm且位于圓盤中心線處。

8.根據權利要求1所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：支撐件直徑為2～3mm，2個支撐位置跨距是試樣半徑的1～1.6倍，兩個支撐件平行度不大于0.02mm且中心線與試驗桿軸心偏差不大于0.02mm。

9.根據權利要求1所述直切槽半圓盤巖樣動態斷裂韌度光學測試方法，其特征在于：紫外光波長為365nm。