基于HRTEM表征煤中晶格条纹定向性及曲率的方法——以曹村2号煤为例

摘要

利用ArcGIS提取了曹村2号煤的HRTEM图像的晶格条纹,计算了条纹长度和取向,利用Matlab绘制了玫瑰图。基于对每个晶格条纹分段点的控制,通过自编Python语言处理分段点坐标,针对不同长度的晶格条纹进行了一系列曲率表征,包括分段角度、累积角度和弯曲度等。结果表明:曹村2号煤主要以短的萘条纹为主,0.3 nm^1.14 nm长度的晶格条纹占条纹总数的90%以上,多核芳环数为2~4。晶格条纹方向集中在110°~120°之间,表现出良好的结构定向性。条纹中0°~20°的分段角度占总分段角的一半左右,侧面体现其结构定向性。对于0.3 nm^1.14 nm长度的条纹,累积角度主要集中在4°~160°。弯曲度在1.0~1.1范围内的条纹,约占条纹总数的92%以上。此外,短条纹表现出更大的曲率,这对芳香结构中的非六元环及晶格缺陷的位置和频率有着重要影响。