几种天然石墨的深加工

天然石墨具有许多特殊的性能，因而已成为现代工业技术中不可缺少的非金属材料。本文着重介绍了三种常见的天然石墨深加工产品即高碳石墨、膨胀石墨和氟化石墨的性质及其制备方法。     

宜黄细晶质石墨酸法提纯实验研究

宜黄细晶质石墨经过一段磨矿四次浮选工艺选矿,固定碳含量为73.72%的低碳石墨,其工业用途和经济价值均很低。高碳石墨固定碳含量越高,性能更优良、用途更广泛、市场更广阔,石墨产品的工业价值和经济价值越高。主要采用HF H2SiF6方法,对宜黄细晶质低碳石墨进行提纯实验研究。通过实验获得了最佳工艺条件为:HF:H2SiF6为2:1,HF浓度为20%,反应温度为60℃,反应时间为50min,提纯后的石墨固定碳含量达到99.51%,接近高纯石墨的质量指标。     

东北地区石墨资源量潜力及未来发展对策探讨

未来天然石墨将越来越广泛地被应用到高新技术领域,成为支撑高新技术发展的重要战略资源.本文全面分析、总结了东北地区天然石墨资源的特点,预测了现有资源量,结合世界石墨行业现状及中国石墨行业的实际,提出若干可持续发展东北石墨矿产资源的对策建议;指出东北地区石墨矿产资源的主要特点是：规模大,储量多,质量好,矿床空间分布相对集中,露天开采,综合利用价值大;提出科学利用和保护天然石墨资源,开发深加工技术和发展高端产品的对策.     

重铬酸钾在爆炸法合成金刚石酸处理中的作用

目前，爆炸金刚石提纯过程中一般采用化学方法分离石墨和金刚石，在分离中通常采用高氯酸（HClO_4）作为氧化剂。除去石墨，其反应过程是：     

氢同位素分析样品制备新方法

发展了氢同位素分析新方法－石墨还原法，其分析精度达到1．5‰，优于常规的金属还原法。通过多次改进，设计了简单而可靠的氢气制备系统及反应管，经反复试验，确定了石墨还原法的最佳反应条件为反应时间10min，反应温度1050℃，将石墨的法与传统的金属锌还原法进行了对比实验，两种方法对多个水样的测量结果保持在误差范围内，进一步确立了石墨还原法的可靠性。     

石墨炉原子吸收法测定铝矾土中的硅

通过对照硅在热解石墨管、涂钼及涂钨石墨管中的原子化行为，选用涂钼石墨管和Ｌａ做基体改进剂，石墨炉原子吸收法测定铝矾土中的硅。经铝矾土管理样分析验证，方法可靠。实际样品分析结果与重量法和钼蓝法相符，对质量分数ｗ（ＳｉＯ２）在４％水平的铝矾土进行分析（ｎ＝５），其ＲＳＤ在１２％～１７％。     

氢化物发生—原子荧光法快速测定锑及其化合物中的锡

通过研究在不同酸度、还原剂浓度下Sn(Ⅱ)、Sb(Ⅴ)发生氢化反应的差异性，建立了不需通过化学预分离，原子荧光直接测定锑及其相关产品中微量锡的快速方法，并运用于实际样品的分析，结果与石墨炉原子吸收法结果相符。方法对样品加标测定的回收率大于94%，对实际样品的检测最低含量为1.0×10     

膨胀石墨-金属纳米复合材料的制备及表面研究

研究了以膨胀石墨为载体的金属复合材料的制备方法，制备出金属浓度可控的各种膨胀石墨-金属纳米复合材料。利用X射线衍射仪、扫描电镜分析仪等对该类复合材料的表面特性进行了测试实验和表征，发现复合材料中金属以纳米粒子的形式存在，并且均匀地分布在膨胀石墨表面。     

热压金刚石钻头的石墨模具问题探讨

在金刚石地质钻头的制造中，热压法具有许多优点，已得到广泛应用。而在热压中，压模是关键，它应具有一定的强度，良好的导电性能，耐高温，不污染钻头胎体及具有可加工性能。石墨兼有金属与非金属的特征性能，使之成为热压钻头的优良模具材料。本文提供了石墨作为热压模具材料的优良性能的有关数据及如何选择石墨模具的材料。并介绍了设计制造石墨模具的方法，降低模具制造成本的方向及如何延长模具的使用寿命的措施。     

变形石墨对构造- 热过程的定量约束及流变弱化意义

岩石变形过程的精细厘定是构造地质学研究中的难点和重点。石墨是碳的同素异形体，摩擦实验研究表明，增加少量石墨化碳质物能够显著降低岩石的摩擦系数和力学强度，具有固体润滑剂的流变学意义。本研究针对红河- 哀牢山剪切带新生代变形，开展了详细的野外观测和构造解析，针对不同变形- 变质程度的天然含石墨岩石样品，利用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜、电子背散射衍射(EBSD)、拉曼光谱方法，开展了详细的显微及亚显微变质与变形构造、矿物晶格优选定向、石墨拉曼地质温度计应用等深入分析。发现深变质岩中，石墨晶体常常与黑云母共生且定向拉伸或生长，呈现出晶质片状、条带状、膝折等变形构造特征；在强烈塑性变形的岩石中，石墨表现出塑性到超塑性流动构造特征；细粒化石墨富集形成微型滑移带/面，承载流变弱化的“干”润滑作用；在低级变质- 弱变形岩石中，石墨有序度低，呈弥散状分布。EBSD组构显示石墨发育柱面、菱面到低温底面晶格滑移系，对应的石墨拉曼地质温度范围为600~500℃、530~460℃、450~400℃。变形石墨的位错滑移系具有与石英位错滑移系类似的演化特征，具有成为变形温度计的潜力。     

鄂尔多斯盆地上古生界泥页岩热模拟实验

采用高压釜热模拟实验对鄂尔多斯盆地上古生界太原组、本溪组的4块泥页岩样品进行了生烃过程模拟分析。在热模拟实验过程中,甲烷气是最主要的气态烃类产物,其产率在热模拟过程中持续增加,在温度600℃时可达50 mg/g。C2～C5的产率变化在热模拟过程中表现出相似的特征,均是先增大至峰值后开始减小,C2～C5的热裂解是甲烷产生的主要来源。样品的气态烃产率主要与有机质热成熟度有关,热成熟度越低,样品有机质的生烃潜力越大,在热模拟过程中气态烃的产率越高。     

松辽盆地北部岩石热导率及其影响因素

本次研究采用瞬态平面源法对松辽盆地北部76个钻孔的263个岩心样品进行了岩石热导率测试。岩心的实测热导率集中在0.58~3.00 W/(m·K)之间, 平均为(1.77±0.64) W/(m·K); 泥岩、粉砂岩、砂岩、砾岩平均热导率分别为(1.30±0.39) W/(m·K)、(1.89±0.64) W/(m·K)、(1.91±0.37) W/(m·K)、(2.18±0.57) W/(m·K); 变质岩、火成岩平均热导率分别为(2.75±0.67) W/(m·K)、(2.70±0.45) W/(m·K)。碎屑岩和凝灰岩热导率整体上呈现出随着埋深和地层年龄的增加而增大的趋势, 而砾岩和变质岩变化趋势不明显。分析了压实成岩作用、砂岩的矿物含量和岩石的变质作用对岩石热导率造成的影响。通过饱水测量获得了原位热导率, 对岩心的原位导热系数进行了修正。最后建立了松辽盆地北部地层热导率柱, 可以为研究区的热流计算、深部地温场建模、盆地热史恢复等提供地层热导率约束。     

温度作用下缺陷花岗岩热损伤:以甘肃北山缺陷花岗岩为例

为了研究温度作用下缺陷花岗岩的热损伤问题,以甘肃北山缺陷花岗岩为例,从损伤力学和热力学的角度出发,研究了缺陷花岗岩内部热应力的产生机理,推导出缺陷花岗岩裂纹热损伤的临界应力公式,分析了高温作用对花岗岩热弹性比能变化的影响规律,建立了温度作用下花岗岩热损伤演化方程,并对温度作用下花岗岩应力损伤面可能存在的形态进行了研究。对含缺陷的花岗岩在温度作用下结构内部结构晶体单元损伤、晶体单元损伤应力变化规律进行数值模拟,结果表明:当模拟温度升高到60℃时,花岗岩缺陷裂纹附近出现明显的热损伤,远离缺陷处出现微弱的热损伤;当温度升高到120℃时,花岗岩缺陷处剪切破坏特征明显,裂纹处的热损伤点继续增大,远离缺陷处出现非常明显的不间断损伤点,损伤量、热应力、能量累计数出现了突变;此后,随着温度升高到200℃,损伤增量变化微弱。北山缺陷花岗岩的损伤量和温度之间存在直接的演化关系。     

地下含水层储能两阶段热量运移数值模型研究

为了简单而准确地预测地下含水层储能情况,考虑了地下含水层储能过程时间跨度大、储能保温分阶段的实际特点,分析了地下含水层流动和换热模型物理参数的对比特点,以热平衡和热扩散原理为基础,建立分成两个连续阶段的地下含水层储能数值计算模型.模型求解中,采用控制容积法,以全隐格式进行热扩散方程的离散化,然后应用Jacobi方法迭代求解,模拟结果和实际观测数据吻合很好.该模型还分析了含水层储能循环采灌过程中抽出储能水的温度变化的一般特点.     

温度对粘性土介质力学特性的影响

分析了温度效应对粘性土介质若干基本力学特性的影响。对粘性土的热固结问题、温度对粘性土介质渗透特性的影响、粘性土中的热传导规律及热阻抗特性、土-水体系在温度效应下的作用机理、温度作用下粘性土的本构规律等进行了深入研究。特别就温度诱致的孔隙水压力的变化机理及不同性质土类粘性土体积变化的可逆性问题进行了探讨。     

热棒技术加强高原冻土区路基热稳定性的应用研究

热棒是传热效率很高的热导装置，适合于增强青藏高原多年冻土区建筑物地基的热稳定性，介绍了青藏高原多年冻土区内某试验路基中使用热棒的一些基本情况，分析了热棒的工作状态和制冷作用半径，并针对不同的气候情况对路基本体和路基基底的地温场分布状况变化进行了对比分析。结果发现，使用热棒后经过1a时间，路基基底的冷储量得到了显的增加，在路基工程中使用热棒保护冻土和增强路基热稳定性是成功有效的，最后对热棒路基的设计参数提出了一些建议。     

随机固-热耦合模型与岩石热破裂数值试验研究

1. 大连轻工业学院 信息科学与工程学院,大连 116034;2. 辽宁工程技术大学 力学与工程科学系,辽宁 阜新 123000     

热红外遥感技术在铀矿勘查中的应用潜力探讨

随着新型热红外传感器的相继问世及热辐射相关理论的不断发展,热红外遥感在资源勘查尤其是铀矿勘查领域呈现出了巨大的应用潜力。从地表温度、热惯量和热红外光谱3个方面对热红外遥感在资源勘查应用中的理论依据、研究现状进行了阐述,对其在铀矿勘查应用中的研究目标、研究内容进行了详细论述,并以ASTER热红外波段为数据源在华南某花岗岩铀矿区进行了实例应用,取得了良好的效果。实践表明,热红外遥感技术在铀矿勘查领域具有良好的应用前景和独特的应用价值,必将在铀矿找矿工作中发挥重要的指导作用。     

Estimating apparent thermal diffusivity of soil using field temperature time series

Reliable estimates of soil thermal properties such as heat capacity, thermal conductivity, and diffusivity are important in analysis of heat transmission through soils in applications such as shallow geothermal applications, buried electrical conduits, and in general heat/fluid flow analyses. A number of analytical, numerical and experimental methods are available to determine the soil thermal properties. In this paper, the analytical and numerical methods developed on the basis of one-dimensional heat conduction equation are used to estimate the apparent thermal diffusivity of soil. Three of the four analytical methods, Amplitude, Phase, and Arctangent provide explicit equations for the apparent thermal diffusivity. Two methods, Harmonic and Numerical, make use of large number of temperature measurements to implicitly solve for the apparent thermal diffusivity. The temperature time series data monitored at different depths in two field sites in Melbourne, Australia for more than 2 year period were used to estimate the apparent thermal diffusivity of soil down to 2 m depth. The apparent thermal diffusivity was calculated using all five methods and compared with laboratory experimental results. The effectiveness of each method in predicting the thermal diffusivity was compared and observed discrepancies were discussed. Finally, the observed soil temperature data for a 12 month period are used to model the temperature variation in the ground analytically using Harmonic method and the model prediction for the following 12 month was compared independently with the field measurements. The analytical model prediction is found to be in good agreement with the field monitored data.     

我国各地膨润土的热性质

对各地膨润土的热性质进行了考察，讨论了膨润土差热曲线和热失重的形态特征，以及膨润土热性质与其他物理化学性质的关系。研究表明，供试膨润土均可观察到三组吸热效应，部分样品可观察到一组放热效应。其中第一组吸热谷因层间所含有阳离子的种类和数量不同而呈现单谷或复谷两种不同的形态；根据第三吸热谷与放热峰这两个效应的峰间隔差和形态变化对供试膨润土进行属型划分简单易行。