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J-GLOBAL ID：202002212904368196   整理番号：20A2191810

相位置ナノインデンテーションとナノ動的機械分析を用いた頁岩マトリックス鉱物の機械的キャラクタリゼーション【JST・京大機械翻訳】

Mechanical characterization of shale matrix minerals using phase-positioned nanoindentation and nano-dynamic mechanical analysis

著者 (6件)： Yang Chao (State Key Laboratory of Organic Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, PR China) ,  Xiong Yongqiang (State Key Laboratory of Organic Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, PR China) ,  Wang Jianfeng (State Key Laboratory of Organic Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, PR China) ,  Wang Jianfeng (University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, PR China) ,  Li Yun (State Key Laboratory of Organic Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, PR China) ,  Jiang Wenmin (State Key Laboratory of Organic Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, PR China)
資料名： International Journal of Coal Geology  (International Journal of Coal Geology)
巻： 229  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： D0608B  ISSN： 0166-5162  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 頁岩-構成鉱物の機械的パラメータ(すなわち,Young率と硬度)の正確な決定は,頁岩複合材料のマクロスケール機械的パラメータを予測するために重要である。本研究では,高分解能顕微鏡(4000×)を備えた先進ナノインデンテーション装置と,鉱物位置押込を行うための新たに出現したナノ動的機械的分析(ナノ-DMA)モジュールを採用し,それらの固有の機械的値を得る目的で,頁岩マトリックス鉱物の機械的パラメータの深さプロファイルを調べた。鉱物位置ナノインデンテーションを行うため,種々のマトリックス鉱物を,それらの粒子形状,表面特徴,および反射色に基づく光学顕微鏡の下で事前識別した。機械的応答曲線は,ケイ酸塩(石英と長石)が顕著な弾性特性を示す一方,炭酸塩(ドロマイトと方解石)と粘土鉱物は弾性回復比と塑性仕事比に基づく弾性と塑性の複合変形挙動を示す。ナノ-DMAにより生成された機械的深さプロフィルは,全ての前述の鉱物の機械的パラメータが,安定値に達する前に,インデンテーション深さの増加とともに急速に減少することを示す。機械的パラメータに対するこの変化パターンは押込サイズ効果(ISE)の結果であり,圧子侵入中の小さな変形体積におけるインデント材料の内部構造(または集合組織)調整から来る。プラットフォーム断面はISE層を克服する圧子を表し,実際に材料を調べるので,この段階で測定される機械的値は圧痕材料に対する真の値として認識できる。さらに,試験した鉱物粒は,はるかに大きな押込深さで,基板相によって容易に影響を受け,そして,機械的パラメータは,プラトー段階後の機械的深さプロファイルにおいて,対応して変化するであろう。全体として,著者らの知見は,異なるマトリックス鉱物に対する信頼できるYoung率及び硬度,粘土鉱物に対して30GPa及び1.5GPa,石英に対して105~110GPa及び14~16GPa,長石に対して75~85GPa及び9~10GPa,方解石に対して70~75GPa及び9~10GPa,及びドロマイトに対して115~120GPa及び7~8GPaであった。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： Young率 ,  塑性 ,  *鉱物 ,  サイズ効果 ,  集合組織 ,  ケイ酸塩 ,  *頁岩 ,  石英 ,  圧子 ,  弾性 ,  光学顕微鏡 ,  方解石 ,  *動的機械分析 ,  圧痕 ,  深さプロフィル

著者キーワード (5件)： 動的ナノインデンテーション ,  押込深さ ,  Young率 ,  硬度 ,  頁岩構成鉱物

分類 (1件)： 石炭鉱床  (DE09060O)

タイトルに関連する用語 (6件)： ナノインデンテーション ,  動的機械分析 ,  頁岩 ,  マトリックス ,  鉱物 ,  キャラクタリゼーション