TG-DSC表征受热石灰石的微观结构

石灰石是许多建筑物和地下工程项目中使用的常见岩石^[1]。暴露在高温下，例如发生火灾后，石灰岩结构的稳定性大多受到影响，这可能会产生安全影响^[2,3]。因此，将石灰石样品暴露于不同温度（25℃、100℃、200℃、300℃、500℃ 、600℃、700℃和800℃）下，研究热效应对石灰石微观结构的影响。

之后通过 XRD、SEM 和 TG-DSC 实验研究了热对石灰石微观结构的影响。对样品的矿物成分和微观结构进行了数值模拟，分析了衍射峰、半峰全宽、积分宽度、微应变、平均晶域尺寸和位错密度。文献中其他工作结果得到的宏观性能包括孔隙率、抗压强度、损伤系数和弹性模量也与上述参数进行了比较。

方解石和白云石两种矿物的晶体结构变化在不同晶面方向上呈各向异性。研究还发现，石灰岩微观结构影响宏观性质。 200℃～300℃是宏观性能和宏观结构发生显着变化的临界温度。

针对石灰石内部结晶的变化，分析了不同温度下石灰石的矿物成分、衍射峰形状、半高宽、积分宽度、微应变、平均晶域尺寸和位错密度。对石灰石的热影响不仅涉及矿物分解，还涉及结晶的变化，例如通过分析 XRD 图案获得的晶体形状和结晶度。

在25℃～800℃温度范围内，白云石和方解石的分解并不是对微观结构特征和宏观性能影响最大的因素，石灰岩微观结构的恶化才是主要影响因素。晶体的形状由几个参数反映，例如 I/I₀、FWHM、积分宽度、微应变、平均晶域尺寸（晶粒或亚晶粒）和位错密度。 I/I₀、半高宽和积分宽度表明方解石和白云石的晶体在温度的作用下发生了显着的变化，并且这些变化在不同晶向上并不相同。

与以往文献中发现的宏观性能，即孔隙率、抗压强度、损伤系数和弹性模量相比，方解石或白云石的平均域尺寸和位错密度与上述变化具有非常一致的相位。200℃~300℃为宏观性能发生显着变化的临界温度范围。

因此得出结论，晶体微观结构的变化影响宏观性能。需要进一步的研究来用更多数据验证这些发现，并检验其对石灰石以外其他类型岩石的适用性。

[1] L. Changyou, Y. Jingxuan, Y. Bin, Rock-breaking mechanism and experimental analysis of confined blasting of borehole surrounding rock, Int. J, Min. Sci. Technol. 27 (5) (2017) 795–801.

[2] D. Behnia, K. Ahangari, S.R. Moeinossadat, Modeling of shear wave velocity in limestone by soft computing methods, Int. J. Min. Sci. Technol. 27 (2017) 423–430.

[3] R.F. Fernandes, L.F.C. de Oliveira, H.G.M. Edwards, C.J. Brooke, M. Pepper, Raman spectroscopic analysis of a belltower commemorative wall decoration, Appl. Phys. A Mater. Sci. Process. 123 (2) (2017) 147

科学指南针提供各类科研测试服务，愿您总能获得想要的结果。我们收到的测试样品来自各地，种类繁多，如果我们回复不及时，还请再次联系，或直接语音电话联络，若您对我们的服务不满意，或对测试结果有疑问，请果断联系我们或直接拨打400-831-0631，我们对每个数据及结果，会负责到底！科研可能很苦，但坚持一定很苦，愿您顺利！

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。