阻抗谱法及其在岩石微裂纹检测中的应用

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1、万方数据第29卷第6期2007年6月V01．29No．6June，2007交流阻抗谱法及其在岩石微裂纹检测中的应用胡江春1，王红芳2，何满潮3，孙晓明3(1．中原工学院土木建筑工程系，河南郑州450007；2．中原工学院材料与化学工程系，河南郑州450007；j．中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院，北京100083)摘要：交流阻抗谱法可以检测各种固体、液体内部以及它们界面的束缚和移动电荷的动力学行为。文中介绍了建立在阻抗概念上的技术。利用CHl600A型电化学工作站，测试了不同物理状态下砂岩的阻抗谱。

2、结果显示：砂岩的阻抗谱分为四段圆弧。通过对砂岩阻抗谱Nyquist曲线的分析，结合前人多孔介质交流阻抗谱的研究成果知道，岩石Nyquist曲线上不同频率段的圆弧表征岩石内部不同构造层次的电化学过程。其中高频弧是一段容抗弧，表征岩石的体积特征，包括岩样内部的空隙大小、空隙连通情况以及空隙尺寸的均匀程度等的阻抗特征；并选取高频容抗弧上表示岩石微观结构的指标对砂岩的阻抗谱进行分析，建立了Nyquist曲线上的相关参数和岩石微观结构的联系，为岩石微裂纹的检测提供了新思路。关键词：交流阻抗谱：高频容抗弧；岩石微裂纹

3、中图分类号：TU458文献标识码：A文章编号：1000—4548(2007)06—0853—04作者简介：胡江春(1971一)，男，河南灵宝人，博士，讲师，从事岩石力学与工程方面的教学和科研工作。E—mail：hujiangchun@126．com。ImpedancespectroscopyandapplicationtotestthemicrocrackofrockHUJiang—chunl，WANGHong．fan92，HEMan—cha03，SUNXiao—min93(1．DepartmentofC

4、ivilEngineeringandArchitecture，ZhongyuanUniversityofTechnology,Zhengzhou450007，China；2．DepartmentMaterialsandChemicalEngineering，ZhongyuanUniversityofTechnology,Zhengzhou，450007，China；3．SchoolofMechanicsandArchitectureEngineering，ChinaUniversityofMiningan

5、dTechnology,Beijing100083，China．)Abstract：Theimpedancespectroscopymightbeusedtoinvestigatethedynamicsbehaviorofboundormobilechargeinthebull【orinterfacialregionsofanykindofsolidorliquidmaterials．Thetechniqueofimpedancewasintroducedfirstly．Theimpedancespect

6、roscopyofsandstonewastestedatdifferentphysicalstatesbyCHl600Aelectrochemicalworkstation．Itwasshownthattheimpedancespectroscopyofrockincludedfourparts．ToanalyzetheNyquistchartofrockandthedataofimpedancespectroscopyofporousmedium，thevariationofACimpedancesp

7、ectroscopy(ACIS)revealedthevariationofthedifferentinnerstructureofrock．ThehighfrequeacypartofACISwasone—stagecapacityreactancearcwhichreflectedthevolumecharacteristicsofrock，includingthesizeandconnectionconditionofrockinnerporeandtheiruniformity．Theparame

8、tersofrockmicrostructureinthehighfrequencypartofACISwereselected．TherelationoftheparametersofthehighfrequencypartofACISandrockmicrostructurewasestablished．Itwasanewideatotesttherockmicrostructure．Keywords：ACimpedanc