页岩表面粘附工作的定量表征和基于原子力显微镜 (AFM) 的粗度影响的讨论

科学领域:

• 地质化学 地质化学
• 材料科学 材料科学 材料科学
• 石化物理学 石化物理学

背景情况:

• 粘附工作量化固体-液体相互作用,但通常因表面粗而复杂.
• 传统的方法很难解释粘附的局部变化,阻碍了对岩石表面特性的研究.

研究的目的:

• 研究表面粗度和石质构成对固体-液体粘附工作的影响.
• 为了描述不同岩石区域的水/油-固体粘附作用的变化.
• 开发一个新的湿度指数,以减轻对粘附工作测量的粗度影响.

主要方法:

• 扫描电子显微镜 (SEM) 和接触角度分析以研究空洞形成和石质学.
• 原子力显微镜 (AFM) 检查局部水/油-固体粘附工作变化.
• 开发一个无维的湿度指数 (I).

主要成果:

• 观察到粗度和接触角度粘附工作之间的负相关性,异质性阻碍了液态岩石接触.
• 发现油固体粘附工作主要来源于石英,粘土矿物质和目标块中的有机物质.
• 增加内部岩石孔隙比例增强了表面油固体粘附工作.
• 开发的湿度指数与传统的评估方法有很强的相关性.

结论:

• 表面粗性和异质性显著影响液态岩石粘附工作.
• 局部粘附工作特征及其起源 (石英,粘土,有机物) 被划定.
• 孔隙结构影响着整体的粘附工作,而增加的孔隙性增强了油固体的粘附.
• 新的湿度指数有效地考虑了粗度,提供了更可靠的粘合功能的测量.