水合物技术可以应用于天然气储运、二氧化碳捕获与封存、海水淡化、混合气分离以及蓄冷等领域,而在油气输送管道中水合物的形成也会阻碍油气输送,这些都与水合物的生长有密切关系。本文以倒置显微镜为主要设备,研究了石英砂、铜丝网存在下四氢呋喃水合物的微观生长过程,以及四氢呋喃水合物膜增厚生长过程。首先,本文利用不同粒径的石英砂(60-80目和80-120目),进行了不同温度下石英砂和四氢呋喃(THF)水合物的生长过程实验研究。结果表明在一定粒径范围内,温度越低水合物生长速率越大且石英砂会随着水合物的生长而发生位置上的改变。粒径为80-120目时,水合物生长速率介于0.062-0.136μm/s,粒径为60-80目时,水合物生长速率介于0.936-1.408μm/s。其次,研究有无铜丝网及铜丝网两侧介质不同时水合物的生长过程。实验结果表明铜丝网促进水合物的生长,丝网两侧介质不一致时水合物的生长形貌不同。当在-8.5℃时无铜丝网时,水合物呈多面体状生长,其平均生长速率11.72μm/s,最大生长速率为17.75μm/s;有铜丝网时,在-3.5℃时,水合物沿丝网水平层状生长,其平均生长速率11.42μm/s。当丝网竖直放置时,THF溶液只在丝网一侧时,与丝网接触处水合物沿丝网扇形生长,而远离丝网处水合物呈片状生长,其沿丝网处最大生长速率为19.30μm/s;当丝网两侧分别为冰和THF溶液时,水合物远离丝网呈波浪状生长,其生长速率为2.36μm/s;当丝网两侧分别为水和THF溶液,水合物呈扇形生长,其生长速率为最大为25.80μm/s。最后,观察到水合物膜增厚生长过程。结果表明水合物在增厚生长时,形成的水合物晶体尺寸最小为40μm;此外,观察到在膜一侧滴加溶液时,膜的两侧均有水合物生长。