基于原子力显微镜的沥青微观结构研究.pdf

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1、石油学报(石油加212)2015年8月ACTAPETROLEISINICA(PETROLEUMPROCESSINGSECTION)第31卷第4期文章编号：1001—8719(2015)04—0959—07基于原子力显微镜的沥青微观结构研究杨军，龚明辉，PAULITroy，魏建明。，王潇婷(1．东南大学交通学院，江苏南京210096；2．WesternResearchInstitute，Laramie，wY，82072；3．中国石油大学重质油国家重点实验室，山东青岛266580；4．哈尔滨工业大学交通科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150090)摘要：采用原子力显微镜和

2、均方根粗糙度参数研究了沥青种类、短期老化以及制样过程中冷却速率对沥青微观结构的影响。结果表明，不同沥青的蜂状结构尺寸、数量不尽相同，对短期老化的敏感性也不相同，而制样过程中冷却速率对蜂状结构的影响十分显著；同时，在沥青表面应力松弛过程中，不同区域的蜡链排列倾角存在差异是蜂状结构呈正弦波形式(波长约为500rim)的原因。根据相分离理论分析实验现象后得出，沥青质及胶质与蜡之间的相互作用是影响沥青相分离行为的重要因素。关键词：原子力显微镜，沥青，微观结构，蜂状结构，相分离中图分类号：TU57+1文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1001—8719．2

3、015．04．018StudyonMicro。StructuresofAsphaltbyUsingAtomicForceMicroscopyYANGJun，GONGMinghui，PAULITroy。，WEIJianming。。WANGXiaoting(1．SchoolofTransportation，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China；2．WesternResearchInstitute，Laramie82072。USA3．StateKeyLaboratoryofHeavyOilProcessing，ChinaUniv

4、ersityofPetroleum，Qingdao266580，China；4．SchoolofTransportationScienceandEngineering，HarbinInstituteofTechnology，Harbin150090，China)Abstract：Atomicforcemicroscopyandrootmeansquareroughnesswereemployedtoinvestigatetheinfluencesofasphalttypes，short—termaging，andcoolingrateduringsamplepre

5、parationonthemicrostructuresofasphalt．Itwasfoundthatmicrostructuresindifferentasphaltsdifferedwitheachotherintermsofsizeandnumberofbee—structure，andchangedindifferentwaysaftershort—termaging．Coolingrateduringthesamplepreparationhadaprofoundinfluenceonthesemicrostructures．Meanwhile，dif

6、ferenceoftitleanglesindifferentregionsduringstressrelaxationprocesswasthoughttobethereasonthatbee—structureshowedasinusoida1waveform(thewavelengthwasabout500nm)．Phase—separationtheorywasusedtointerprettheobservationresults，indicatingthattheinteractionbetweenwaxandasphalteneorresinwasa

7、keyfactoraffectingthephase—separationbehaviorofasphalt．Keywords：atomicforcemicroscopy；asphalt；microstructure；bee—structure；phase—separation沥青作为最重要的筑路材料之一其各项性能能为沥青材料的使用提供保证。然而，由于沥青的受到广泛关注。大量的宏观实验研究沥青材料的化学组成十分复杂，加之研究手段匮乏，因此以往使用提供了依据。但是，宏观实验往具有一定的沥青微观研究较为薄弱。经验性和片面性，只有从沥青微观结对其性能进近年来，国内外研究

8、者越来越重