为了寻找新型矿用CF材料适宜的膨胀性能,对材料的膨胀和蠕变特性进行研究,分别利用压汞仪和DNS-200电子万能试验机等系统,对不同膨胀剂占比量水平下新型CF材料的孔隙发育、膨胀-时间效应、膨胀机理及蠕变特性进行了测试分析,并且根据分级加载结果选择Kelvin-Volgt模型对其参数规律进行了分析。结果表明:CF材料膨胀剂占比量水平增加至2.0%时,孔径范围为0.1～1μm和200μm左右内的孔隙发育明显;材料最终膨胀率Pc加速增大至11.5%的同时,快速膨胀时间和膨胀准备时间快速减小至18 min和12 min;随着加载位移量和恒载位移量急剧增大,蠕变模型参数E0,E1,η1反映出的抗压抗变形能力逐渐减弱。通过对试验结果的进一步分析,优化了CF材料的膨胀剂占比量,满足了井下封孔过程中对材料良好流动性和较高抗压抗变形能力的要求。

国家自然科学基金项目(51774234,51474172,51504189)；国家自然科学基金科学仪器基础研究专款项目(51327007)；