Вышедшие номера
Анализ структуры композиционных систем с использованием фрактальных характеристик на примере системы BaTiO3-фуллеренол-ЦЭПС
Чекуряев А.Г.1, Сычев М.М.1,2, Мякин С.В.1
1Санкт-Петербургский государственный технологический институт (Технический университет), Санкт-Петербург, Россия
2Институт химии силикатов им. И.В. Гребенщикова Российской академии наук, Санкт-Петербург, Россия
Email: sergey_mjakin@mail.ru
Поступила в редакцию: 12 января 2021 г.
В окончательной редакции: 2 февраля 2021 г.
Принята к печати: 4 февраля 2021 г.
Выставление онлайн: 14 марта 2021 г.

Предложен подход к исследованию взаимосвязи "состав-структура-свойства" композиционных материалов, основанный на статистическом анализе распределения структурных элементов композита между фрагментами сечения и расчете фрактальных параметров в качестве количественных характеристик структуры материалов. Перспективность данного подхода продемонстрирована на примере анализа микроструктуры композиционных материалов на основе цианэтилового эфира поливинилового спирта (ЦЭПС) с сегнетоэлектрическим наполнителем титанатом бария (BaTiO3), модифицируемом осаждением фуллеренола С60(ОН)42. Показано, что модифицирование приводит к снижению размаха и стандартного квадратичного отклонения количества частиц между фрагментами композита, увеличению среднего числа частиц во фрагментах, снижению лакунарности заполнения частицами наполнителя полимерной матрицы и росту интенсивности всех максимумов распределения решеточной плотности и корреляционных радиусов начиная со второго максимума. Полученные результаты свидетельствуют о значительном повышении однородности распределения частиц наполнителя в матрице и предотвращении их агломерации, что обеспечивает увеличение диэлектрической проницаемости композитов на порядок и делает перспективным применение предложенного материала в электронных устройствах. Ключевые слова: композиты, однородность, лакунарность, корреляционный радиус, решеточная плотность, фрактальная размерность, диэлектрическая проницаемость.
  1. М.И. Карякина, В.Е. Попцов. Технология полимерных покрытий. Химия, М. (1983). 336 с
  2. А.Г. Масловская, Т.К. Барабаш. Вестн. Амурского гос. ун-та 55, 35 (2011)
  3. К.В. Макаренко, Д.А. Илюшкин. Вестн. Брянского гос. техн. ун-та 49, 34 (2016)
  4. М.М. Сычев, Е.С. Васина, С.В. Мякин, Н.Н. Рожкова, Н.Т. Сударь. Конденсированные среды и межфазные границы 16, 354 (2014)
  5. M.M. Sychov, S.V. Mjakin, A.N. Ponyaev, V.V. Belyaev. Adv. Mater. Res. 1117, 147 (2015)
  6. M. Sychov, Y. Nakanishi, E. Vasina, A. Eruzin, S. Mjakin, T. Khamova, O. Shilova, H. Mimura. Chem. Lett. 44, 197 (2015)
  7. С.В. Мякин, В.А. Гарипова, М.М. Сычев. Изв. СПбГТИ (ТУ) 50, 76, 68 (2019)
  8. Д.В. Новиков, Г.К. Ельяшевич, В.К., И.C. Курындин, A. Anzlovar, V. Bukosek. ФТТ 56, 390 (2014)
  9. А.Н. Красовский, Д.В. Новиков, Е.С. Васина, П.В. Матвейчикова, М.М. Сычев, Н.Н. Рожкова. ФТТ 57, 2479 (2015)
  10. Д.В. Новиков. ФТТ 60, 1829 (2018)
  11. R.E. Plotnick, R.H. Gardner, R.V. O'Neill. Landscape Ecol 8, 201 (1993)
  12. Д.И. Иудин, Е.В. Копосов. Фракталы: от простого к сложному. ННГАСУ, Н. Новгород (2012). 200 с
  13. О.В. Чумак. Энтропии и фракталы в анализе данных. НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", Институт компьютерных исследований, М.--Ижевск (2011). 164 с

Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.

Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.