EVALUATION OF THE CONTRIBUTION OF THE AGGLOMERED COMPONENT TO THE FORMATION OF THE ELECTRICAL CONDUCTIVITY OF FILLED POLYMERS ACCORDING TO COMPARATIVE CHARACTERISTICS MICROPHOTOGRAPHY OF THE STRUCTURE
DOI:
https://doi.org/10.25712/ASTU.2072–8921.2022.01.020Keywords:
macrostructure image, polymer composite materials, carbon black-filled rubbers, filled polymers, electrically conductive component, volumetric electrical resistance, local linear template method, Bhattacharya distance, Kullback-Leibler distance.Abstract
The solution of the problem of designing the properties of electrically conductive filled polymers for a specific field of application is complicated by the multicomponent structure of such materials. Therefore, the search for new approaches to identifying patterns of "structure-properties" is relevant.
An approach is proposed for comparing the structures of electrically conductive filled polymers using an indicator calculated from two compared micrographs.
Filled rubbers with an electrically conductive component, carbon black, whose distribution over the volume of the structure is difficult to recognize in microphotographs due to its tendency to agglomeration, were chosen as the object of study.
Single-channel and three-channel image histograms were analyzed. The three-channel histogram was obtained within the RGB model. Histograms were compared using the method of local binary templates. Kullbасk-Leibler and Bhattacharya distances are used, which characterize the difference in the structures of materials that appear in microphotographs.
It is shown that, according to the approach proposed in the work, a comparison of microphotographs of a known material and a material of the proposed composition or technology while minimizing labor costs for image processing. Аllows you to evaluate the presence or absence of a difference in the structure that affects the magnitude of the electrical conductivity.
References
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.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Copyright (c) 2022 Natalia N. Minakova
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
.
This work is licensed under a 
