ОЦЕНКА ЭЛЕКТРОФИЗИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НАПОЛНЕННЫХ МОДИФИЦИРОВАННЫМ ТЕХНИЧЕСКИМ УГЛЕРОДОМ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ С ПОМО-ЩЬЮ МЕТОДА ЛОКАЛЬНЫХ БИНАРНЫХ ШАБЛОНОВ: GQAEUO

Наталья Николаевна  Минакова

doi:10.25712/ASTU.2072-8921.2023.01.029

Авторы

Наталья Николаевна Минакова Алтайский государственный университет

DOI:

https://doi.org/10.25712/ASTU.2072-8921.2023.01.029

Ключевые слова:

изображение макроструктуры, полимерные композиционные материалы, наполненные техни-ческим углеродом каучуки, модифицированный технический углерод, текстурный анализ, объ-емное электрическое сопротивление, метод локальных линейных шаблонов, гистограммы яр-кости, расстояние Бхаттачария, расстояние Кульбака–Лейблера.

Аннотация

Резистивные полимерные композиционные материалы применяются в электроэнергетике, электрофизике и т.д. Неоднородная структура таких материалов, определяющая их свой-ства, затрудняет прогнозирование характеристик. Поэтому актуален поиск новых подходов к оценке свойств резистивных полимерных композиционных материалов
Рассматриваются резистивные полимерные композиционные материалы на основе каучу-ков с модификацией поверхности технического углерода, в которые свойства во многом фор-мируются за счет регулирования степени агломерирования технического углерода и межфаз-ных взаимодействий между электропроводящим и связующим компонентами. Предложена оценка действия этих эффектов на структуру материалов по гистограммам текстур изоб-ражения макроструктуры с использованием метода локальных бинарных шаблонов. Применя-лись одноканальная и трехканальная (модель RGB) гистограммы. Для сравнения гистограмм структур рассчитывались расстояния Бхаттачария и Кульбака–Лейблера. Показана коррект-ность их применения к изображениям структур, наполненных техническим углеродом каучуков для оценки величины объемного электрического сопротивления и его изменения при эксплуата-ционных воздействиях (температура, агрессивная среда, сжимающая нагрузка). Сделан вывод о том, что использование в расчетах расстояния Кульбака–Лейблера при сравнении изображе-ний структур лучше отражает динамику электрофизических характеристик материалов при рассмотренных эксплуатационных воздействиях, чем сравнение гистограмм по расстоянию Бхаттачария

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. 41–45.

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.

Липатов Ю.С. Физико-химические основы наполнения полимеров. М. : Химия, 1991. 260 с.

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.

Минакова Н.Н. Оценка вклада агломерированного компонента в формирование электро-проводности наполненных полимеров по сравни-тельным характеристикам микрофотографий структуры // Ползуновский вестник. 2022. № 1. С. 147‒153.

Ивановский В.И. Технический углерод. Процессы и аппараты. Омск : ОАО «Техуглерод», 2004. 228 с.

Корнев, Ю.В. Управление энергетикой поверхности технического углерода с помощью модификации / Ю.В. Корнев, А.С. Лыкин, М.В. Швачич, Ю.А. Гамлицкий // Каучук и резина : междунар. конф. (20–27 окт. 2004, г. Москва). М. : НИИШП, 2004. С. 125.

Раздьяконова, Г.И. Влияние функционального состава технического углерода на меж-фазные слои в каучуковой среде / Г.И. Раздьяконова, Е.А. Киселева // Каучук и резина. 2013. № 3. С. 40–43.

Раздъяконова, Г.И. Получение и свойства дисперсного углерода. Омск : ОмГТУ , 2014. 236 с.

Фиалков А.С. Углеграфитовые материалы. М. : Энергия, 1979. 320 с.

Alpaslan N., Hanbay K. Multi-resolution intrinsic texture geometry-based local bi-nary 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.

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

Гонсалес Р.С, Вудс Р.Е. Цифровая обработка изображений. М. : Техносфера, 2012. 1081 с.

Histogram Comparison // Open CV. URL : https://docs.opencv.org/3.4/d8/dc8/tutorial_histogram_comparison.html (дата обращения 25.01.2023).

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

Хu M. Tighter Performance Bounds on Image Registration / M. Xu, P.K. Varshney // in Proc. IEEE Int. Conference on Acoustics Speech and Signal Processing (ICASSP 2006). 2006. P. 777–780.

Shan C., Gong S., McOwan P.W. Facial expression based on local binary patterns: A comprehensive study // Image and Vision Compu-ting. 27(6). 2009. P. 803–816.