ВЛИЯНИЕ ВИДА ПОЛИМЕРА НА РАЗМЕРНОСТЬ МИНКОВСКОГО ПРИ ОЦЕНКЕ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ СВОЙСТВ  МНОГОКОМПОНЕНТНЫХ МАТЕРИАЛОВ: doi: 10.25712/ASTU.2072-8921.2021.01.024

Наталья Николаевна Минакова

Авторы

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

Ключевые слова:

изображение макроструктуры, резистивные полимерные композиционные материалы, наполненные техническим углеродом каучуки, фрактальный анализ, наполненные полимеры, размерность Минковского, объемное электрическое сопротивление, коэффициент нелинейности, температурный коэффициент сопротивления, связующая основа

Аннотация

Рассматривается взаимосвязь «структура‒свойства» резистивных полимерных композиционных материалов, применяемых в изделиях для электроустановок, по электронно-микроскопическим снимкам изображения структуры.

Изучались наполненные техническим углеродом каучуки с различными материалами связующей основы. В качестве параметра для оценки вклада полимера в формирование свойств применен фрактальный параметр размерность Минковского. Использована технология обработки изображения структуры с помощью моделей YUV и Otsy.

Экспериментально обоснована зависимость размерности Минковского от вида полимера. Для рассматриваемых материалов она уменьшается от кристаллического каучука в качестве связующей основы к аморфному. Величина размерности Минковского сопоставлялась со значением объемного электрического сопротивления материала, его изменением при набухании в трансформаторном масле, температурным коэффициентом сопротивления. Установлена корреляционная связь между размерностью Минковского и исследуемыми электрофизическими характеристиками материалов. Выявлено, что диапазон изменения параметров различен.

Экспериментально обоснована пригодность фрактального параметра (размерность Минковского) для оценки вклада полимера в формирование величины объемного электрического сопротивления и его стабильности при действии рассматриваемых эксплуатационных факторов. Он может быть использован в качестве оценочного параметра при выборе материала связующей основы.