ОЦЕНКА ВКЛАДА АГЛОМЕРИРОВАННОГО КОМПОНЕНТА В ФОРМИРОВАНИЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ НАПОЛНЕННЫХ ПОЛИМЕРОВ ПО СРАВНИТЕЛЬНЫМ ХАРАКТЕРИСТИКАМ МИКРОФОТОГРАФИЙ СТРУКТУРЫ
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072–8921.2022.01.020Ключевые слова:
изображение макроструктуры, полимерные композиционные материалы, наполненные техническим углеродом каучуки, наполненные полимеры, электропроводящий компонент, объемное электрическое сопротивление, метод локальных линейных шаблонов, расстояние Бхаттачария, расстояние Кульбака–ЛейблераАннотация
Решение задачи конструирования свойств электропроводящих наполненных полимеров для конкретной области применения осложняется многокомпонентностью структуры таких материалов. Поэтому актуален поиск новых подходов к выявлению закономерностей «структура–свойства».
Предлагается подход к сопоставлению структур электропроводящих наполненных полимеров с помощью показателя, рассчитываемого по двум сравниваемым микрофотографиям.
Объектом исследования выбраны наполненные каучуки с электропроводящим компонентом техническим углеродом, распределение которого по объему структуры сложно для распознавания на микрофотографиях из-за его склонности к агломерированию.
Анализировались одноканальная и трехканальная гистограммы изображений. Трехканальная гистограмма получена в рамках модели RGB. Сравнение гистограмм выполнялось с использованием метода локальных бинарных шаблонов. Использованы расстояния Кульбака–Лейблера и Бхаттачария, характеризующие разницу в структурах материалов, проявляющихся на микрофотографиях.
Показано, что по предложенному в работе подходу сравнение микрофотографий известного материала и материала предлагаемого состава или технологии при минимизации трудозатрат по обработке изображений позволяет оценить наличие или отсутствие разницы в структуре, влияющей на величину электропроводности
Библиографические ссылки
Дисперсно-наполненные полимерные композиты технического и медицинского назначения / Б.А. Люкшин [и др.] ; под ред. А.В. Герасимов. Новосибирск : Изд-во СО РАН, 2017. 311 с.
Гуль В.Е., Шенфиль Л.З. Электропроводящие полимерные композиции. М. : Химия, 1984. 240 с.
Минакова Н.Н. Моделирование процессов эксплуатационных воздействий для дисперсно-наполненных полимеров // Известия высших учебных заведений физика. 2000. Т. 43. № 1. С. 42–45.
Минакова Н.Н., Сквирская И.И., Ушаков В.Я. Низковольтные характеристики материала на основе каучука с углеродным наполнителем для объемных резисторов // Электричество. 1986. № 4. С. 64–66.
Алоев В.З., Козлов Г.В. Физика ориентационных явлений в полимерных материалах. Нальчик : Полиграфсервис. Т. 2002. 288 с.
Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. М. : Химия, 1991. 260 с.
Шуплецов В.Г., Орехов С.В., Кулезнев В.Н. Исследование распределения сажи в полимерах методом электронной микроскопии // Высокомолек. cоед. Серия A. 1981. Т. XXIII. № 6. С. 1192–1196.
Минакова Н.Н., Ушаков В.Я. Текстурный анализ дисперсной структуры композитных эластомеров с модифицированным углеродным наполнителем // Известия высших учебных заведений. Физика. 2002. Т. 45. № 2. С. 80–83.
Крикоров В.С., Колмакова Л.А. Электро-проводящие полимерные материалы. М. : Энергоатомиздат, 1984. 176 с.
Раздъяконова Г.И. Получение и свойства дисперсного углерода. Омск : ОмГТУ, 2014. С. 154–156.
Гонсалес Р., Вудс Р. Цифровая обработка изображений. М. : Техносфера, 2005. 1072 с.
Shan C., Gong S., Mc, Owan P.W. Facial expression based on local binary patterns: A comprehensive study // Image and Vision Computing. 27(6). 2009. P. 803–816.
Maenpaa T. The local binary pattern approach to texture analysis – Extensionsand Applications. Oulu University Press, 2003. 80 р.
Постнов К.В. Компьютерная графика. М. : МГСУ, 2009. 249 с
Open CV: сравнение гистограмм. Сайт. URL: https://docs.opencv.org/3.4/d8/dc8/tutorial_histogram_comparison.html [Электронный ресурс]. Дата обращения 17.10.2021).
Xu M. Tighter Performance Bounds on Ima¬ge Registration / M. Xu, P.K. Varshney // in Proc. IEEE Int. Conference on Acoustics Speech and Signal Processing (ICASSP 2006). 2006. P. 777–780.
Боровков Л.Л. Математическая статистика. Оценка параметров. Проверка гипотез. М. : Наука, 1984. 472 с.
Минакова Н.Н. Работа резистивных полимерных многокомпонентных материалов в электроустановках. Барнаул, 1997.
Минакова Н.Н., Сквирская И.И., Ушаков В.Я., Яровой М.В. Структурно-ориентированная компьютерная модель гетерогенной системы с углеродным наполнителем // Известия вузов. Физика. 1998. Т. 41. № 6. С. 95–99.
Полимерные композиционные материалы : структура, свойства, технология / М.Л. Кербер, В.М. Виноградов, Г.С. Головкин [и др.] ; под ред. А.А. Берлина. СПб. : Профессия. 2008. 560 с.
Загрузки
Опубликован
Как цитировать
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2022 Natalia N. Minakova
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.