低場核磁技術突破月壤水泥基材料水化研究難題

隨著人類對月球探索的不斷深入，月球基地建設成為未來航天領域的重要目標。在月球環境中，就地取材制備建筑材料是降低成本、實現長期駐留的關鍵。月壤水泥基材料作為重要的候選材料之一，其水化過程直接影響材料的性能和可靠性。然而，月壤顆粒復雜（含玻璃質、角礫巖等），傳統方法（SEM/XRD）難以實時監測水化過程，材料孔隙率、水分分布（吸附水 / 結合水）對強度影響顯著，卻缺乏原位監測手段。此時，低場核磁共振技術憑借其獨-特優勢，為月壤水泥基材料水化研究打開了新的局面。

月壤基材料研究現狀與挑戰

月球表面覆蓋著一層由巖石碎塊、礦物顆粒和玻璃質組成的月壤，其顆粒組成復雜，物理化學性質與地球土壤差異巨大。在制備月壤水泥基材料時，月壤顆粒的特性對水化反應產生重要影響。傳統的掃描電子顯微鏡（SEM）和 X 射線衍射（XRD）等方法，雖然能對材料的微觀結構和物相組成進行分析，但難以實現對水化過程的實時動態監測，無法及時捕捉水化反應中水分狀態和孔隙結構的變化。

低場核磁技術的獨-特優勢

低場核磁共振技術通過檢測氫質子（1H）的弛豫時間，能夠靈敏地反映材料中水分狀態、孔隙分布及動力學過程。與傳統方法相比，它具有非破壞性、實時監測、原位分析等顯著優勢，特別適合月壤基材料的研究。

鋁酸鹽水泥水化不同水化時間下的核磁共振T₂譜

在月壤水泥基材料水化過程中，水分的存在形式和遷移規律對水化反應的進程和產物的形成至關重要。低場核磁可以準確區分吸附水和化學結合水，并實時監測它們在水化過程中的變化。通過分析氫質子的弛豫時間譜，能夠獲得水分在不同狀態下的含量和分布信息，從而深入了解水化反應的機理。