Количественное описание структуры гетерогенных полимерных систем с применением фрактального анализа
Диссертация
Разработана методика фрактального анализа электронно-микроскопических изображений наполненных нанодисперсными частицами (технический углерод, аэросил, аморфный кремнезем, углеродные нанотрубки) полимерных систем и проведен их анализ. Показано как изменяется с концентрацией фрактальная размерность в диапазоне от 1,3 до 1,9. Установлено, что локальные и глобальные фрактальные размерности дисперсных… Читать ещё >
Список литературы
- Папков С.П. Физико-химические основы переработки растворов полимеров М.: Химия, 1971.
- Липатов Ю.С. Физическая химия наполненных полимеров. М., Химия, 1977.
- Хохлов А.Р., Кучанов С. И. Лекции по физикой химии полимеров. М.: Мир, 2000.
- Гуль В.Е., Кулезнев В. Н. Структура и механические свойства полимеров. М.: Лабиринт. 1994
- Привалко В.П. Молекулярное строение и свойства полимеров. Л., химия, 1986, 238 с.
- Аскадский А.А., Матвеев Ю. И. Химическое строение и физические свойства полимеров. М.: Химия. 1983.
- Бабаевский П.Г., Кулик С. Г. Трещиностойкость отвержденных полимерных композиций. Химия, Москва, 1991.
- Бартенев Г. М., Френкель С. Я. Физика полимеров. Л.: Химия. 1990. 432 С.
- Ван Кревелен Д. В. Свойства и химическое строение полимеров. М.: Химия. 1976.
- Зубов П.И., Сухарева Л. А. Структура и свойства полимерных покрытий. М., Химия, 1982.
- Полимерные смеси, т.2 Пол Д., Ньюмен С., ред. М.: Мир, 1981.
- Полимерные смеси, т.2 Пол Д., Бакнел К., ред. М.: НОТ, 2009.
- Хейденрайх Р. Основы просвечивающей электронной микроскопии. М.: Мир, 1966.
- Шиммель Г. Методика электронной микроскопии. М.: Мир, 1972.
- Aharoni S.M. Instantaneus shape and segmental density of flexible linear macromolecules. Polymer. 1978, V.19,№ 4, P.401.
- Фракталы в физике. Пьетронеро JI., Тозатти Э. ред. М.: Мир, 1988.
- Эфрос А.Л. Физика и геометрия беспорядка. М.: Наука, 1982.
- Киреев В.В. Высокомолекулярные соединения. М.: Высшая школа, 1992.
- Сперлинг Л. Взаимопроникающие полимерные сетки и аналогичные материалы./ Пер в англ. М.: Мир, 1984.
- Мэнсон Дж., Сперлинг Л. Полимерные смеси и композиты. М.: Химия, 1979.
- Волченок В.Ф. Моделирование свойств полидисперсных структур. Минск: Навука i тэхшка, 1991.
- Чалых Т.И. Дис. д-ра хим. наук. М.: МИТХТ, 2000.
- Наполнители для полимерных композиционных материалов. Под ред. Г. С. Каца и Д. В. Милевски. /Пер. с англ. М.: Химия, 1981.
- Соломко В.П. Наполненные кристаллизующиеся полимеры. Киев.11. Наукова думка, 1980.
- Липатов Ю.С. Физико химические основы наполнения полимеров. М.: Химия, 1991.
- Липатов Ю.С. Коллоидная химия полимеров. Киев: Наукова думка, 1984.
- Берлин А.А., Шутов Ф. А. Химия и технология газонаполненных высокополимеров. М.: Наука, 1980.
- Берлин А.А., Шутов Ф. А. Упрочненные газонаполненные пластмассы. М.: Химия, 1980.
- Шпак А.П., Куницкий Ю. А., Смык С.ЮЛДиагностика наносистем\ в кн. Коллоидно-химические основы нанонауки. Киев. Академ периодика 2005 С.311
- Френкель С .Я., Ельяшевич Г. К. Структура полимеров. //Энциклопедия полимеров. М.: Советская энциклопедия, 1974. Т.З. С. 550.
- Марихин В.А., Мясникова Л. П. Надмолекулярная структура полимеров. Л.: Химия, 1977.
- Бартенев Г. М., Френкель С .Я. Физика полимеров. Л.: Химия, 1990.
- Дашевский В.Г. Конформационный анализ макромолекул. М.: Наука, 1987.
- Мягченков В.А., Френкель С. Я. Композиционная неоднородность сополимеров. Л.: Химия. 1988.
- Коршак В.В., Козырева Н. М. Поликонденсация. М.: МХТИ, 1984.
- Ростиашвили В.Г., Иржак В. И., Розенберг Б. А. Стеклование полимеров. Л.: Химия, 1987.
- Чалых А.Е. Диффузия в полимерных системах. М.: Химия, 1987.
- Де Жен. Идеи скейлинга в физике полимеров / Пер. с англ. М.: Мир, 1982.
- Doi М., Edwards S.F. The Theory of Polymer Dynamics / Пер. с англ. M.: Мир, 1998.
- Ношей А., Мак-Грат Дж. Блок-сополимеры. Обзор / Пер. с англ. М.: Мир, 1980.
- By нд ер лих Б. Физика макромолекул. Кристаллическая структура, мор морфология, дефекты. ТА. / Пер с англ. М.: Мир, 1976.
- Чалых А.Е., Герасимов В. К., Михайлов Ю. М. Диаграммы фазового состояния полимерных систем. М.: Янус К, 1998.
- Квей Т., Уэнг Т. Разделение на фазы в смесях полимер-полимер.// в кн. Полимерные смеси т.1./ Пер с англ. М.: Мир.- 1981, С. 172.
- Кулезнев В.Н. Состояние теории «совместимости полимеров» // Многокомпонетные полимерные системы, под ред. Голда Р. Ф. М.: Химия. 1974, С. 10.
- Кулезнев В.Н. Смеси полимеров. М.: Химия, 1980.
- Мартынов М.А., Вылегжанина К. А. Рентгенография полимеров. JL: Химия, 1972.
- Бабаевский П.Г., Кулик С. Г. Трещиностойкость отвержденных полимер полимерных композиций. М.: Химия, 1991.
- Рейтлингер С.А. Проницаемость полимерных материалов. М.: Химия, 1974.
- Электрические свойства полимеров, под ред. Сажина Б. П. Л.: Химия, 1977.
- Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976.
- Бронштейн И.Н., Семендяев К. А. Справочник по математике для инженеров и учащихся ВТУЗов М.: Наука. 1986. С. 212, 447
- Корн Г., Корн Т. Справочник по математике для научных работников и инженеров. М.: Москва, 1973.
- Глаголев А.А. Геометрические методы количественного анализа агрегатов под микроскопом. Львов: Госгеолиздат, 1941.
- Mandelbrot В.В. The fractal geometry of nature. New York: Freeman, 1983.
- Федер E. Фракталы. M.: Мир, 1991.
- Пайтген X.-O., Рихтер П. Х. Красота фракталов. М.:Мир, 1993.
- Юргенс X., Пайтген Х.-О., Заупе Д. Язык фракталов. В мире науки (Scentific American), 1990, № 10, 36−44.
- Смирнов Б.М. Физика фрактальных кластеров. М.: Наука. 1991.
- Иванова B.C., Баланкин А. С., Бунин И. Ж., Оскогоев А. А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука, 1994
- Жюльен Р. Фрактальные агрегаты. УФН, 1989, 157, в.2, 339−357.
- Шредер М. Фракталы, хаос, степенные законы. Москва, Ижевск: Регулярная и хаотическая динамика, 2001.
- Кроновер Р. Фракталы и хаос в динамических системах. М.: Техносфера, 2006.
- Wei Guo-dan, Deng Yuan, Ce-Wen Nan. Self-organized formation of chainlike silver nanostructure with fractal geometry. Chemical Physics Letters, 2003, 367, 512−515.
- Karasev V.V., Onishchuk A.A., Glotov O.G., Baklanov A.M., Zarlco, Panfilov V.N. Charges and fractal properties of nanoparticles combustion products of aluminium agglomerates. Combustion, Explosion, and ShockWaves, 2001, 37, № 6, 734−736.
- Celli A., Tucci A., Esposito L., Palmonari C. Fractal analysis of cracks in aluminia zirconia composites. Jornal of the European Ceramic Society, 2003, 23,469−479.
- Gao Н.J., Xue Z.Q., Wu Q.D., Pang S J. 2D fractal pattern in fullerene doped polymer. Solid state communications. 1996, 97, № 7, 579−582.
- Потапов А. А. «Фракталы и хаос как основа прорывных технологий в современных радиосистемах» В кн. Кроновер Р. Фракталы и хаос в динамических системах. М.: Техносфера, 2006.
- Шиляев П.А., Павлов Д. А., Хохлов А. Ф. Методы расчета фрактальной размерности СЗМ изображений. Микросистемная техника, 2004, 3, 35−38.
- Chesters S., Wong H.G., Kasper G. A fractal based method for describing surface roughness and texture. Proc. of Institute of Environmental Sciences, 1990, 316.
- Provder Т., Kunz B. Application of profilometry and fractal analysis to the characterization of coating surface roughness. Progress in organic coatings, 1996, № 1−4,219−226.
- AlmqvistN. Fractal analysis of scanning probe microscopy images. Surface science, 1996,355, 221−228.
- Встовский Г. В. Модель фрактального профиля усталостной трещины. ПМТФ, 1992, № 2, 130−137.
- Roldughin V.I., Vysotskii V.V., Percolation properties of metal-filled polymer films, structure and mechanisms of conductivity. Progress in organic coatings, 2000, № 39, 81−100.
- Underwood E.E., Banerji K. Fractals in fractography. Mater.Sci.Eng., 1986, 80, № 1, 1−14.
- Mandelbrot B.B., Passoja D.E., Pullay A.J. Fractal character of fractured surfaces of metals. Nature, 1984, 308, 721−722.
- Dubuc В., Quiniou J.F., Roques-Cormes C. et al. Evaluation of fractal dimension of profiles. Phys.Rev.A, 1989,39,№ 3,1500−1512.
- Mandelbrot В.В. An introduction to multifractal distribution functions. In Random Fluctuations and Pattern Growth: Experiments and Models. H.E.Stanley, N. Ostrowsky eds. (Kluwer Acadenic, Dordrecht, 1988). P.279−291.
- Потапов А.А. Новейшие методы обработки изображений. М.: Физматлит, 2008.
- Hentschel H.G.E., Procaccia I. The infinite number of generalized dimensions of fractals and strange attractors. Physica D, 1983, 8, N3, 435−444.
- Halsey T.C., Jensen M.H., Kadanoff L.P., Procaccia I., Shraiman B.I. Fractal measures and their singularities: The characterization of strange sets. Phys.Rev.A, 1986, 33, N2, 1141−1151.
- Paladin G., Vulpiani A. Anomalous scaling laws in multifractal objects. Phys.Rep., 1987, 156, N4, 147−225.
- Aharony A. Multifractals in physics: successes, dangers and challenges. Physica A, 479−489.
- Vicselc T. Mass multifractals. Physica, 1990, 168, 490−497.
- McCauley J.L. Multifractal description of the statistical equilibrium of chaotic dynamical systems. Int.J.Mod.Phys.B, 1989, 3, N6, 821−852.
- Grassberger P., Badii R., Politi A. Scaling laws for invariant measures on hyperbolic and nonhyperbolic attractors. J.Stat.Phys., 1988, 51, Nl/2,135−178.
- Vicselc T. Mass multifractals. Physica, 1990, 168, 490−497.
- Meneveau C., Chhambra A.B. Two-point statistics of multifractal measures. Physica A, 1990, 164,564−574.
- Lee S.J., Halsey T.C. Some results on multifractal correlations. Physica A, 1990, 164,575−592.
- Amritkar R.E., Gandal A.D., Gupte N. Dimensional characterization of sets with partial scaling symmetry. Phys.Rev.A, 1987, 36, N6. 2850−2861.
- Gupte N., Gandal A.D., Amritkar R.E. Effects of fluctuations on multifractals. Phys.Rev.A, 1987, 36, N10, 4950−4956.
- Gupte N., Amritkar R.E. New dimension in multifractals: Exponential dimension. Phys.Rev.A, 1988, 39, N10, 5466−5469.
- Ботвина JI.P. Разрушение: кинетика, механизмы, общие закономерности. М.: Наука, 2008.
- Встовский Г. В., Соловьева А. Б., Тимашев С. Ф. Зархина. Количественная оптическая микроскопия механохимических полимерных покрытийна металлических поверхностях шаров. Заводская лаборатория, Т. 72, № 12, 2006. С. 24.
- Шанявский А. А. Безопасное усталостное разрушение авиаконструкций. Синергетика в инженерных приложениях. Уфа: Монография. 2003.
- Барахтин Б.К., Пазилова У. А., Хлусова Е. И. Скорость охлаждения как синергическое влияние диффузионных процессов на механические свойства сталей. // Сб. тезисов 14-х Петербургских чтений по проблемам прочности. Санкт-Петербург: СпбГУ.2003.
- Третьяков Ю.Д. Дендриты, фракталы и материалы // СОЖ. 1998. № 11. С. 96.
- Герасименко Н. Н. Апрелов С.А. Фрактальные методы анализа степени упорядоченности наноструктур // Российские нанотехнологии. 2007. Т.2. № 12. С.136
- Сиидо Д., Окива Т. Аналитическая просвечивающая электронная микроскопия. М.: Техносфера, 2006.
- Цивадзе А.Ю. Предисловие в сб. «Современные проблемы физической химии наноматериалов», М.: Граница, 2008. С. 6.
- Пилянкевич А.Н., Курдюмов А. В. В книге: Электронная микроскопия твердых тел и биологических объектов. М.: Наука, 1969.
- Чалых А.Е., Алиев А. Д., Рубцов А. Е. Электронно-зондовый микроанализ в исследовании полимеров. М.: Наука, 1990.
- Прэтт У. Цифровая обработка изображений. Кн. 1,2. М.: Наука, 2000.
- Розенфельд А. Распознавание и обработка изображений. М.: Мир, 1987.
- Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. М.: Наука, 1990.
- Ярославский Л.П. Введение в цифровую обработку изображений. М.: Мир, 1992.
- Траер Д, Такст Т. Оценка эффективности методов бинаризации /URL:http://citeseer.nj.nec.com/cache/papers/cs/4013/ftp:zszzszftp.ifi.uio.nozszpu bzsztrierzszevaltr. pdf/evaluation-of-binarization-methods.pdf, 1995.
- Траер Д, Джейн К. Целевая оценка эффективности методов бинаризации
- URL:http://citeseer.nj.nec.com/cache/papers/cs/4013/ftp:zszzszftp.ifi.uio.nozszpub zsztrierzszevaltr. pdf/goal-directed-evaluation-of.pdf, 1995.
- Ботвина Л. Р. Тютин М.Р. Фрактальные свойства картин множественного разрушения. Доклады академии наук. 2007, Т. 417, № 3. С. 385
- Криштал М.М. «Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ в примерах практического применения» М.: Техносфера, 2009.
- Усиление эластомеров. Краус Д. ред. М.: Мир, 1968.
- Штакельберг Д.И., Сычев М.М.Самоорганизация в дисперсных системах. Рига: Зинатне, 1990
- Кирпатрик С. Теория и свойства неупорядоченных материалов. М.: Мир, 1977.
- Кулагина Г. С. Дис.канд. хим. наук. М.: ИФХ РАН, 2007.
- Догадкин Б.А. Химия эластомеров. М.: Химия, 1972.
- Mandelbrot В.В. Fractal: Form, chance and dimension San Francisco: Freeman, 1977.
- Журавлев В.Ф. Основы теоретической механики. М.: Наука, 2001.
- Махлис Ф.А. Радиационная химия эластомеров. М.: Атомиздат, 1976.
- Schadler L.S. Creep mitigation in composites using carbon nanotube additives Applied Physics Letters. 1998, Vol. 73., P. 3842.
- Ahir S.V. et al. Infrared actuation in aligned polymer-nanotube composites. Physics Review Letters. 2006.
- Wagner H.D. Stress-induced fragmentation of multiwall carbon nanotubes in a polymer matrix. Applied Physics Letters. 1998, Vol. 72, P. 188.
- Potschke P. Electronic properties of synthetic nanostructures. American Institute of Physics. Conference Proceedings. 2004, Vol. 723, P. 478.
- Alexandrou. I. Polymer-nanotube composites: Burying nanotubes improves their field emission properties. Applied Physics Letters. 2002, Vol. 80, P. 1435.
- Елецкий А.В. Углеродные нанотрубки и их эмиссионные свойства Успехи физических наук. 2002, Т. 172, С. 401.
- Юдин В.Е. /Новые теплостойкие композиционные материалы на основе нанотехнологий// Сб. тезисов конференции: «Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты». Московская обл. 8−13 ноября 2009 года. С. 23.
- Озерип А.Н. /Применение метода малоуглового рентгеновского рассеяния для исследования структуры полимерных композитов// Сб. тезисов конференции: «Макромолекулярные нанообъекты и полимерные нанокомпозиты». Московская обл. 8−13 ноября 2009 года. С. 23.
- Gommes С., Blacher S., Masenelli-Varlot К. Image analysis characterization of multi-walled carbon nanotubes. Carbon, 2003, Vol.41, P. 2561.
- Герасимов B.K., Чалых A.E., Алиев А. Д., Транкина Е. С., Грицкова И. А. / Фазовое равновесие и морфология системы полистирол-полидиметилсилоксан-стирол // Высокомолек. соед. А. 2001. Т. 43. № 11. С. 1941−1949.
- Алексеенко Т.В. Дисс. канд. хим. наук. М.: ИФХ РАН, 1995.
- Герасимов В.К., Чалых А. Е. / Анализ внутренней структуры полимерного клубка // Высокомолек. соед. Б 2001. Т. 43. № 11. С. 2015−2019.
- Долотов С.В. Дис.канд. хим. наук. М.: ИФХ РАН, 2008.
- Ролдугин В. И. Фрактальные структуры в дисперсных системах. Успехи химии. 2003, № 10, Т. 72, С, 2003.
- Химическая энциклопедия. Т.2. М.: Большая Российская Энциклопедия, 1999.
- Yampolskii Yu., Shishatskii S., Alentiev A., Loza K. Correlation with and prediction of activation energies of gas permeation and diffusion in glassy polymers // J. Membr. Sci. 1998. V. 148. P. 59−69.
- Джейл Ф.Х. Полимерные монокристаллы. JI.: Химия. 1968.
- Бухина М.Ф. Техническая физика эластомеров. М.: Химия. 1984.
- Бартенев Г. М., Бартенева А. Г. Релаксационные свойства полимеров. М. Химия. 1992. I