ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ТЕХНОЛОГИИ НА ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ НАПОЛНЕННОГО ТЕХНИЧЕСКИМ УГЛЕРОДОМ ЭЛАСТОМЕРА МЕТОДОМ СКАНИРУЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИ: JOCWKX

Наталья Николаевна  Минакова

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2025.02.034

Авторы

Наталья Николаевна Минакова Алтайский государственный университет https://orcid.org/0000-0001-7665-8069

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2025.02.034

Ключевые слова:

изображение макроструктуры, полимерные композиционные материалы, наполненные техническим углеродом эластомеры, текстурный анализ, объемное электрическое сопротивление, компьютерное зрение, метод ло-кальных бинарных шаблонов, гистограммы яркости, метод хи- квадрат, метод пересечений, степень кристал-личности.

Аннотация

Полимерные композиционные материалы применяются в изделиях различного назначения. Выполнение заданных функций требует широкого спектра электропроводности. Прогнозирование величины объемного электрического сопротивления затруднено из-за многокомпонентной структуры материалов. Поэтому актуален поиск инструментария для оценки электропроводности материалов, позволяющего реализовывать целенаправленный подбор характеристик под область применения. Рассматриваются наполненные техническим углеродом эластомеры, величина объемного электрического сопротивления которых формируется за счет исходных компонентов и технологии изготовления. Технологический процесс определяет комплекс параметров, которые в разной степени влияют на формирующуюся структуру. Изучалась возможность оценки влияния технологии на объемное электрическое сопротивление и его разброс в серии изделий. Предложен подход к оценке закономерностей изменения величины объемного электрического сопротивления по изображениям макроструктуры сканирующего микроскопа композиционного материала при изменении параметров технологического цикла. Подход основан на методе локальных бинарных шаблонов. Показана корректность применения изображений структур сканирующего микроскопа для оценки величины объемного электрического сопротивления наполненных техническим углеродом эластомеров в зависимости от технологического параметра (величины давления при вулканизации). Сделан вывод о том, что динамику объемного электрического сопротивления с помощью сравнения гистограмм изображений структур материалов лучше отражает метод хи- квадрат (χ²) по сравнению с методом пересечений.

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 г. 311 с.

Гуль В.Е., Шенфиль Л.З. Электропроводящие поли-мерные композиции. М.: Химия, 1984. 240 c.

Крикоров, B.C. Колмакова Л.А. Электропроводящие полимерные материалы. М.: Энергоатомиздат, 1984. 176 с.

Минакова Н.Н. Моделирование процессов эксплуа-тационных воздействий для дисперсно – наполненных поли-меров //Известия высших учебных заведений физика. 2000. Т. 43. № 1. С. 41 -45.

Кошелев Ф. Ф., Корнев А. Е., Климов Н. С. Общая тех-нология резины. М.: Химия, 1978. 528 С.

Минакова Н.Н., Карпов С.А, Ушаков В.Я. Текстурный анализ дисперсной структуры композитных эластомеров с модифицированным углеродным наполнителем //Извести вузов физика. 2000. Т. 43. № 1. С. 41 - 45.

Минакова Н.Н. Оценка вклада агломерированного компонента в формирование электропроводности наполненных полимеров по сравнительным характеристикам микрофотографий структуры // Ползуновский вестник. 2022. № 1. С. 147‒153. – doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2021.00.000.

Криштал М.М., Ясников И.С. Полунин В.И. Сканиру-ющая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ в примерах практического применения. М.: Тех-носфера, 2009. 208 с.

Минакова Н.Н., Сквирская И.И., Ушаков В.Я. Низко-вольтные характеристики материала на основе каучука с углеродным наполнителем для объемных резисторов //Электричество. 1986. № 4. С. 64 – 66.

Минакова Н.Н., Сквирская И.И, Ушаков В.Я. Исследование природы нестабильности основных характеристик крупногабаритных полимерных резисторов //Электричество. 2001. № 3. С. 38-42.

Постнов К.В. Компьютерная графика. М.: МГСУ, 2009. 249 с.

Гонсалес Р.С, Вудс Р.Е. Цифровая обработка изоб-ражений. М.: Техносфера, 2012. 1081 с.

Прэтт У. Цифровая обработка изображений: Пер. с англ. М.: Мир, 1982. Кн.2. 480 с.

Alpaslan N., Hanbay K. Multi-resolution intrinsic texture geometry-based local binary pattern for texture classification //IEEE Access. 2020. V. 8. P. 54415–54430.

Рахимбаева Е.О Анализ алгоритма локальных бинарных шаблонов в задаче классификации текстур //Вестник современных исследований. 2019. № 1.13 (28). С. 125-130.

Annaby M., Fouda Y. Fast template matching and object detection techniques using φ-correlation and binary circuits //Multimedia Tools and Applications. 2024. Т. 83. №. 3. С. 6469-6496.

Евдокимова Н. И., Кузнецов А. В. Локальные шаблоны в задаче обнаружения дубликатов //Компьютерная оптика. 2017. Т. 41. №. 1. С. 79-87.

Tan, X. Enhanced Local Texture Feature Sets For Face Recognition Under Difficult Lighting Conditions / X. Tan, B. Triggs //IEEE Transactions On Image Processing. 2010. Vol. 19(6). P. 1635-1650.

Глумов Н. И. и др. Метод быстрой корреляции с ис-пользованием тернарных шаблонов при распознавании объ-ектов на изображениях //Компьютерная оптика. 2008. Т. 32. №. 3. С. 277-282.

Вдовенко П. А. Анализ существующих подходов сегментации лиц на изображении //Актуальные проблемы авиа-ции и космонавтики. 2016. Т. 1. №. 12. С. 602-603

Ефимов И. Н. Локальные бинарные шаблоны медианного пикселя–эффективные информативные признаки тех-нологии распознавания образов //Цифровая обработка сигналов. 2015. №. 1. С. 61-65

Shan C., Gong S. Facial Expression Based On Local Bi-nary Patterns: A Comprehensive Study // Image And Vision Compu-ting. 27(6). - 2009. P. 803-816.

Histogram Comparison // OpenCV. URL: https://docs.opencv.org/3.4/d8/dc8/tutorial_histogram_comparison.html (дата обращения 25.08.2024).