[发明专利]一种真实煤二维微流体模型制作方法有效
申请号: | 202210084589.2 | 申请日: | 2022-01-25 |
公开(公告)号: | CN114495679B | 公开(公告)日: | 2022-10-28 |
发明(设计)人: | 申建;韩磊;桑国蕴;屈晶;程慧杰;李伟 | 申请(专利权)人: | 中国矿业大学 |
主分类号: | G09B25/00 | 分类号: | G09B25/00;G06T3/00 |
代理公司: | 南京正联知识产权代理有限公司 32243 | 代理人: | 邓道花 |
地址: | 22100*** | 国省代码: | 江苏;32 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 真实 二维 流体 模型 制作方法 | ||
1.一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:所述方法包括:
步骤一:采用CT仪器对柱状煤样进行扫描获得真实裂隙网络;
步骤二:采用线切割机,在大块煤样上切割出7.2*7.2*1.5 cm的块状煤岩;
步骤三:将真实的煤岩块放置在内壁尺寸为8 cm*8 cm*2 cm的硅胶磨具后倒入环氧树脂胶直至凝固;
步骤四:将步骤三得到固化的煤样表面的环氧树脂进行打磨抛光,并将煤块抛光面朝上的放置在操作台上;并上下移动激光发射器找到激光的焦点,并使焦点保持在煤样表面,将真实裂隙网络或者简化的裂隙输入到激光打标机中,在块状煤样表面点击开始进行激光刻蚀裂隙;
步骤五:制作7.2*7.2 cm的PET薄膜,通过涂层工艺在PET薄膜的一面添加一层纳米厚度的硅胶涂层,随后通过硅胶涂层将PET薄膜与煤岩键合。
2.根据权利要求1所述的一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:提取真实煤岩裂隙网络包括:通过取样机在大块煤岩上钻取直径为2.5 cm,长为5 cm的煤柱。
3.根据权利要求1所述的一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:步骤一中的CT仪器,电压为120 KV,电流为110 μA,获得分辨率为18.84 μm的煤岩切片,采用VG软件重构煤岩三维模型,通过Avizo软件结合interactive thresholding 和top-hat模块分割裂隙和基质。
4.根据权利要求1所述的一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:步骤三中将获得的7.2 cm*7.2 cm*1.5 cm的真实煤块放置在8*8*2 cm的硅胶模具中,按照固化剂:树脂=1:2的比例调和环氧树脂胶,随后将胶倒入模具中静置25小时。
5.根据权利要求1所述的一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:步骤三中的环氧树脂凝固之后,选择其中一个8*8 cm的面采用3000目、1500目、800目、200目、100目和60目的砂纸进行打磨,随后对被打磨的表面使用丝绸轮盘和抛光液进行抛光打磨抛光。
6.根据权利要求1所述的一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:步骤四中的激光打标机采用紫光激光打标机,在煤样表面进行裂隙刻蚀,选取激光参数为频率:50Hz,脉宽:1,速度:50 mm/s,在刻蚀之前需要进行打点尝试,确保激光的焦点位于煤样表面。
7.根据权利要求1所述的一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:制作的微观模型包括PET薄膜、环氧树脂和煤岩,所述PET薄膜和所述煤岩都设置了注入孔和采出孔,所述煤岩表面刻蚀了微观裂隙。
8.根据权利要求1所述的一种真实煤二维微流体模型制作方法,其特征在于:步骤五中的PET薄膜的厚度为0.1 mm,将PET膜与煤岩进行键合,将煤岩和PET膜表面喷洒酒精进行清理,通过干法涂层工艺在在PET膜表面形成连续的纳米硅胶薄膜。
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