基于AFM表征技术的烟煤表面微观力学特性研究

赵丹, 聂百胜, 马昕钰, 朱熹阳, 何学秋, 柳先锋, 刘鹏, 赵训, 王孟霞, 秦枫

doi:10.19606/j.cnki.jmst.2025066

矿业科学学报 ›› 2025, Vol. 10 ›› Issue (05) : 848 -858. DOI: 10.19606/j.cnki.jmst.2025066

基于AFM表征技术的烟煤表面微观力学特性研究

赵丹, 聂百胜, 马昕钰, 朱熹阳, 何学秋, 柳先锋, 刘鹏, 赵训, 王孟霞, 秦枫

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摘要

为进一步研究不同煤体微观结构及力学性质的差异性，采用原子力显微镜(AFM)内置PF-QNM模式对4种不同煤样微表面进行扫描。结果表明：不同煤样间微观形貌及力学性质存在较大差异，随变质程度增加，煤体模量均值呈线性增加，煤体微观表面波峰数量也增加，可提供更多的气体吸附点位；煤体表面黏附力与变质程度呈“倒U”型分布关系，中阶煤表面黏附力均值较大；微表面粗糙度的增加会加大煤样与物质的真实接触面积，从而提升黏附力；裂纹的产生虽会增加粗糙度，但会降低微表面黏附力。