基于TEM图像和分形理论的纳米复合材料性能评价体系的研究-机械设计及理论专业论文.docxVIP

沈阳航空工业学院硕士学位论文摘要 沈阳航空工业学院硕士学位论文 摘要 纳米科技是20世纪80年代逐渐发展起来的一门新兴科学技术，也将是21世纪科 技产业革命的重要内容之一。 纳米复合材料分散相的粒度分布及其分散均匀性是影响材料性能的关键因素之一， 也是评价纳米粉添加效果和纳米复合材料性能的重要指标。如何检测和评价纳米复合材 料中分散相的分散效果及其性能就成为了纳米复合材料制备和应用领域方面首要解决 的问题。 本文提出了用于适合纳米复合材料TEM图像预处理的基本算法，其中包括灰度图 像增强、二值化、形态学运算以及图像后处理等处理方法。通过该方法处理后的图像能 够很好的满足后续处理的要求。 建立了基于分形理论的纳米复合材料分散相粒度分布的数学模型。该方法以砂盒法 为理论基础，减小了由于纳米复合材料TEM图像尺寸较小而在统计意义上对评价参数的 影响，减小了无标度区选择过程中人为干预对评价参数的影响。建立了基于分形理论的 纳米复合材料分散相分散均匀性的数学模型。该方法以回转半径法为理论基础，减小了 由于连续系统离散化对评价参数影响，减小了无标度区选择过程中人为干预对评价参数 的影响。 建立了纳米复合材料性能与分散相分散效果的定量评价体系，并将该方法实际应用 于现有纳米复合材料性能的评价，初步证明该方法能够正确定量的描述纳米复合材料的 分散效果及其性能。 关键词：纳米复合材料；分散效果；性能；评价体系 沈阳航空工业学院硕士学位论文 沈阳航空工业学院硕士学位论文 Abstract Nano—technology,which is a new technique in 80’S，20 centuries，will be one of the most important contents oftechnological industrical revolution in 2 1 centurig The important index and key factor of nano—composites’performance are the size distribution and the uniformity of filling particles．It is evident that the first problem needs to be solved is how to detect and evaluate the dispersion effect and the properties of nano—composites’filling particles． The basic algorithm of nano·composites image preprocessing is proposed．The algorithm includes low contrast gray image enhancement，image binary,morphological image post-processing．The result shows that processed images Can meet the requirement． The mathematical model iS established．TMS mathematical model iS onⅡle size distribution of filling particles in polymer nano-composites and bases on fractals theory．The method reduces the influence that the TEM image of polymer nano-composites is not big enough in a statistical sense．The method reduces the influence of the human intervention in selecting non-scaling region．The mathematical model is established．This mathematical model is on the uniformity of filling particles in polymer nano-composites and bases on fractals theory．The method reduces the influence of the discretization of continuous system． The method reduced the influence of the