發(fā)布時(shí)間：2022-01-25 23:13

　　鑒于共混均勻性對復(fù)合材料各性能的重要影響,本研究基于MATLAB軟件對聚丙烯（Polypropylene,PP）/聚乳酸（Polylactic Acid,PLA）復(fù)合材料薄膜共混后均勻性評判方法進(jìn)行研究。首先對不同共混工藝下的PP/PLA復(fù)合材料薄膜電鏡（SEM）圖像進(jìn)行單元離散劃分,選取15組尺寸進(jìn)行單元精度評估,確立出最優(yōu)單元尺寸為500個(gè)單位。再對各單元內(nèi)像素點(diǎn)進(jìn)行灰度處理,去除相應(yīng)雜質(zhì)后,對各單元?dú)w一化處理,量化各單元間數(shù)值。根據(jù)Bar3與Surf函數(shù)繪制相應(yīng)數(shù)值分布三維圖像,并配合數(shù)值分析及箱形圖分析法得出添加馬來酸酐工藝的薄膜數(shù)值穩(wěn)定性更高（R2=0.99152）,在3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差內(nèi)總體平均值為97.3%,且分布更趨近于正態(tài)分布。最終對比薄膜拉伸性能,拉伸強(qiáng)度與離散系數(shù)（CV）具有相同趨勢,進(jìn)一步驗(yàn)證了本方法的準(zhǔn)確性。 

【文章來源】：材料科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,38(01)北大核心CSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

PP/PLA復(fù)合材料薄膜SEM照片

式中，表示單元灰度值Sk的平均值，n為樣本數(shù)，即單元格格數(shù)，式中分子表示單元灰度值的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差。分析圖2，首先發(fā)現(xiàn)單元的總灰度值之間的CV值會隨著劃分的單元格數(shù)增多而上升。這是因?yàn)殡S著單元格的增多，網(wǎng)格之間愈來愈密集，灰度圖的劃分變得更加精細(xì)，色差增大，使得圖片中PP/PLA的灰度差對離散系數(shù)CV造成了更大的影響。但單元格數(shù)為200和800時(shí)，CV的增長趨勢變緩，所以格數(shù)為200和800時(shí)的點(diǎn)可作為轉(zhuǎn)變點(diǎn)，兩個(gè)相鄰轉(zhuǎn)變點(diǎn)之間的CV曲線具有相近的增長趨勢。隨著劃分的單元格數(shù)的增大，單元中像素點(diǎn)的個(gè)數(shù)逐漸降低，曲線下降越來越緩慢，說明單元格數(shù)越多，對單元像素點(diǎn)個(gè)數(shù)的影響越來越小，故單元格的選取應(yīng)在曲線斜率較大的位置才具有代表性。綜上考慮，選取的單元格數(shù)可在200～800之間。

在兩張裁剪后的圖像中各構(gòu)建500個(gè)單元，在各個(gè)單元中對所有像素點(diǎn)的灰度值進(jìn)行求和。由于掃描薄膜時(shí)光線等條件的影響，不同電鏡圖的平均灰度值會有差異，所以將求和后各單元的灰度值歸一化至[0,1]，再對其進(jìn)行分析，評估未加入MAH的PP/PLA薄膜SEM圖像和加入MAH的PP/PLA薄膜SEM圖像的均勻性。探討過程流程圖見圖3。圖4為未加入MAH時(shí)PP/PLA薄膜SEM圖片中帶有雜質(zhì)部分圖像。在圖的左上方，有一區(qū)域（已在圖中圈出）因在工藝過程中受到了物件的擠壓而破碎斷裂，此處的灰度值明顯高于了圖像上其他部分的灰度值，影響對數(shù)據(jù)分析，所以將此部分作為雜質(zhì)，將此區(qū)域的灰度值置為圖像各像素點(diǎn)灰度值的平均值后，方可繼續(xù)進(jìn)行分析。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3609360