微波与冲击影响下岩石裂纹试验分析

"这篇研究论文主要探讨了微波照射和冲击荷载对岩石裂纹的影响，作者通过实验观察了花岗岩、大理岩和砂岩在相同微波功率下的断裂特性和微观裂纹形态，并利用扫描电镜(SEM)进行了详细分析。" 本文的研究对象是岩石裂纹的特性，特别是当岩石受到微波照射和冲击荷载时的行为。实验中，科学家们使用了10 kW的微波功率照射三种不同类型的岩石：花岗岩、大理岩和砂岩，并随后通过落锤冲击测试其强度和断裂模式。在实验过程中，他们特别关注了岩石的宏观断面图，以揭示裂纹的发展和颜色变化。 SEM（扫描电子显微镜）的微观观察结果显示，不同岩石的断口形貌存在显著差异。花岗岩的断口呈现平坦面状和条纹状特征，这可能反映了其内部结构的均匀性和一定的韧性；大理岩的断口形貌则表现为阶梯状，暗示其内部可能存在层理结构；砂岩的断口形状复杂，以破碎状和蜂窝状为主，显示出其较低的抗压和抗剪强度。 在微观裂纹类型方面，研究发现花岗岩和砂岩的裂纹主要由张拉应力和压应力引起，而大理岩的裂纹则更多地表现为缩聚裂纹，这可能是由于其矿物成分和结构的不同。此外，不同岩石的断裂类型也有所区别：花岗岩的断裂类型包括沿晶断裂、穿晶断裂以及两者的叠加，说明其内部晶粒间的结合强度各异；大理岩主要呈现沿晶断裂，表明裂纹沿着矿物颗粒边界扩展；砂岩则以穿晶断裂为主，裂纹穿透了矿物颗粒。 这些发现对于理解岩石在极端条件下的力学行为具有重要意义，可以为地质工程、矿产开采、地下工程等领域提供理论支持。同时，此研究也为预测和控制岩石在受微波和冲击荷载作用下的裂纹扩展提供了基础数据。 关键词: 扫描电子显微镜 (SEM)，断口形貌，微观裂纹类型，微观断裂模型 中图分类号: TD315 文献标志码: A 文章编号: 1673-9787(2016)03-0420-04 此研究发表在《河南理工大学学报(自然科学版)》2016年第35卷第3期，作者包括戴俊、杜文平、吴涛和师百垒等人。通过DOI:10.16186/j.cnki.1673-9787.2016.03.021可获取全文。