一种基于真空热固化的砂型3D打印模型物理力学特性定量调控方法技术

技术编号:43513672 阅读:37 留言:0更新日期:2024-11-29 17:15
本发明专利技术公开了一种基于真空热固化处理的砂型3D打印模型物性力学特性定量调控方法。通过真空饱和硅溶胶溶液结合热固化处理实现砂型3D打印物理模型物理力学特性的调控。通过改变真空饱和参数、循环饱和次数以及热固化条件可以实现模型孔隙度、渗透率以及单轴抗压强度等基础物理力学参数的定量调控。本方法可大幅度提高砂型3D打印物理模型的抗压强度,降低孔隙度和渗透率,进而更好模拟不同工程应用场景的天然岩石样品。本方法具有实验器材少、操作方法简单、实验材料可重复利用、成本低等优点,改性处理后的3D打印物理模型可以大大拓展在岩土工程和地球科学领域的应用范围。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及3d打印人造岩石物理模型领域,尤其涉及一种基于真空热固化的砂型3d打印模型物理力学特性定量调控方法。


技术介绍

1、由于复杂的沉积成岩作用,天然岩石往往具有极强的空间结构和力学非均质性,深部岩石样品的获取也受限于储层地质条件和开发成本等诸多因素,限制了室内大规模多因素平行实验的开展。传统人造岩石制备方法工艺流程复杂,特别是具有复杂内部孔缝结构和几何外形的样品,制备精度难以准确控制,制备效率低下,成本相对较高。

2、近年来,砂型3d打印技术的发展为具有复杂内部结构和几何外形的岩石物理模型制备提供了一种有效替代方法。3d打印技术可以对具有复杂结构的物理模型实现高精度、高效率、定制化制备,该技术在岩石力学领域的应用得到了众多学者的广泛的关注。

3、由于砂型3d打印技术自身固有的限制,制备的3d打印岩石样品往往具有较低的强度和刚度,以及过高的孔隙度和渗透率,限制了其对于天然岩石的真实复制。目前,利用砂型3d打印制备的类岩石试样仅仅适用于模拟成岩程度低、颗粒胶结差、结构强度小的软弱疏松砂岩,无法模拟更多类型的天然岩石。

<本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于真空热固化的砂型3D打印模型物理力学特性定量调控方法,其特征在于,该方法包括:

2.按照权利要求1所述的一种基于热固化后处理的3D打印岩石模拟材料物性定量调控方法,其特征在于:所述无定型石英砂其中值粒径介于140-150μm,3D打印层厚设置为200-500μm可调,制备所得3D打印岩石在结构和主要矿物成分上与天然砂岩类似,可以有效解决天然岩心强非均质性问题。

3.按照权利要求1所述的一种基于热固化后处理的3D打印岩石模拟材料物性定量调控方法,其特征在于:不同真空饱和压力、饱和时间、饱和次数、热固化温度和热固化时间均对3D打印岩石的后处理效果有影响,根...

【技术特征摘要】

1.一种基于真空热固化的砂型3d打印模型物理力学特性定量调控方法,其特征在于,该方法包括:

2.按照权利要求1所述的一种基于热固化后处理的3d打印岩石模拟材料物性定量调控方法,其特征在于:所述无定型石英砂其中值粒径介于140-150μm,3d打印层厚设置为200-500μm可调,制备所得3d打印岩石在结构和主要矿物成分上与天然砂岩类似,可以有效解决天然岩心强非均质性问题。

3.按照权利要求1所述的一种基于热固化后处理的3d打印岩石模拟材料物性定量调控方法,其特征在于:不同真空饱和压力、饱和时间、饱和次数、热固...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪尧郑原树何潇唐灏凌雍垠锐
申请(专利权)人:西南科技大学
类型:发明
国别省市:

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