SiC/PTFE纳米复合材料定量分析方法

为对SiC/PTFE纳米复合材料微观结构进行定量分析,运用自主开发的、基于图像处理技术的纳米复合材料微观结构分析系统,用颗粒分散度计算方法,对SiC/PTFE纳米复合材料微观结构进行了计算和分析.结果表明：颗粒分散度能较好地定量表征纳米粒子在PTFE基体中分散的均匀性;随着SiC纳米粒子含量增加,颗粒分散度先增大后减小;SiC纳米粒子含量为7%时,颗粒分散度较高,复合材料中纳米粒子分散较均匀;偶联剂处理可以提高SiC纳米粒子在PTFE基体中颗粒分散度.     

纳米颗粒填充聚四氟乙烯基复合材料的分散性表征

对纳米Si3N4、AlN和SiC颗粒填充聚四氟乙烯（PTFE）基复合材料表面形貌的扫描电子显微镜(SEM)图像进行处理与分割,利用颗粒分散度方法表征分割图像中纳米颗粒的团聚程度和分散性.结果表明：在3种纳米颗粒填充PTFE基复合材料中,纳米SiC的分散性最佳,纳米AlN的分散性最差;当纳米Si3N4和SiC的质量分数为7%、纳米AlN的质量分数为5%时,PTFE基复合材料的分散性较好;经钛酸酯偶联剂处理后,可使纳米Si3N4和SiC在PTFE基复合材料中的分散性提高,但会使纳米AlN在PTFE基复合材料中的分散性下降.     

碳化硅填充聚四氟乙烯复合材料的摩擦磨损性能

利用冷压烧结的方法制备不同含量和不同粒径的SiC颗粒填充聚四氟乙烯(PTFE)复合材料,用M-200环块摩擦磨损试验机进行试验,研究SiC颗粒增强PTFE复合材料在干摩擦状态下的摩擦磨损特性,并且用电子扫描显微镜对复合材料的磨损表面形貌进行观测,对复合材料的磨损机制进行理论分析。此外,还比较了使用和不使用耦联剂对颗粒进行处理的实验对比。结果显示:SiC增强PTFE复合材料耐磨性能有了明显的提高。含量的增加使得耐磨性增强,摩擦系数增大;粒径的增大使得耐磨性降低,摩擦系数增大。比较而言,纳米SiC对PTFE摩擦磨损性能的改进最好。     

SiC纳米线改性环氧树脂研究

实验以SiC纳米线为增强剂,利用回流法将偶联剂KH-550嫁接在SiC表面,进而使SiC粒子更好地分散在环氧树脂中.通过对复合材料拉伸强度的测试和断裂面形貌的分析,探讨了复合材料的增韧机理.实验结果表明:纳米SiC可提高环氧树脂的机械性能,而经过表面接枝处理的纳米SiC填充复合材料的抗拉伸等性能显著改善.同时在耐腐蚀测试中,由于偶联剂影响了复合材料的性质,使不同的复合材料在酸碱条件下优势各不相同.     

稀土处理对碳纤维增强聚四氟乙烯复合材料拉伸性能的影响

采用空气氧化、空气氧化后稀土改性和稀土改性对碳纤维表面进行处理,并研究了3种表面处理对碳纤维增强聚四氟乙烯(CF/PTFE)复合材料拉伸性能的影响.探讨了稀土含量对于复合材料拉伸性能的影响,并运用扫描电子显微镜(SEM)对复合材料拉伸试件的断口进行分析.结果表明:稀土处理能够有效地提高碳纤维与聚四氟乙烯基体的界面结合力,从而提高CF/PTFE复合材料的拉伸性能.当稀土元素在表面改性剂中的质量分数为0.3%时,CF/PTFE复合材料的拉伸性能最佳.     

基于标记控制分水岭算法的乳腺X线摄片分割

乳房区域提取是基于乳腺X线摄片的计算机辅助诊断中的关键步骤。它能够将病灶的检测范围限定在乳房区域之内,减少背景区域的干扰,从而提高诊断效率。针对乳房区域边缘处的灰度与背景区域很接近,难以区分的问题,提出一种基于标记控制分水岭算法的乳房区域分割方法。首先对图像进行形态学平滑并计算梯度图;然后,基于改进的Otsu阈值法及形态学方法确定内部标记和外部标记;最后,在内外标记的控制下对图像进行分水岭分割。采用多种评估方式将算法的分割结果与金标准进行对比,其重叠率达到0.93±0.03,结果表明该算法能有效提高乳房区域分割精度。     

基于数学形态学的医学图像自动阈值分割

提出了一种自动分割癌细胞图像的方法.该方法利用数学形态学开运算型边缘检测算子对图像边缘锐化;利用邻域平均与中值滤波方法平滑图像;利用改进的判别分析法自动选取灰度阈值进行图像自动分割;利用自动分割区域与手动分割区域的误差和平均最短距离对自动分割效果进行评价.用该方法对20幅癌细胞图像进行自动分割实验,证明了其对图像分割的有效性.     

基于形态学优化处理的标记符分水岭矿石图像分割

针对不同形状、颜色的堆积矿石在图像采集时出现粘连重叠、边缘模糊等问题,提出一种形态学优化处理的标记符分水岭算法对矿石图像进行特征识别与边界分割。首先采用双边滤波进行去噪处理,然后通过Canny边缘检测算子梯度化,得到梯度幅值图像;其次采用形态学优化处理,重构堆积矿石的几何特征信息,分割矿石颗粒边缘;最后将图像进行可视化处理,获得彩色矿石颗粒分割图像。在形态学优化处理过程中,通过阈值分割数来寻找结构元素最佳参数,再通过分割率来确定最优结构元素。结果表明,该方法比传统标记符水岭算法分割更精准,且不同结构元素及其参数的变化对矿石分割效果影响较大,分割差异显著,当矩形结构元素长10、宽5时,其分割率最高,为95.68%,分割效果最佳。     

纳米碳纤维/聚二甲基硅氧烷复合材料的制备及其力学性能

为制备综合力学性能优异的纳米碳纤维(CNFs)增强聚合物复合材料,利用超声分散设备,采用1.6g/L的十二烷基酸钠(SDS)对纳米碳纤维进行表面处理,制备出不同纳米碳纤维质量分数的纳米碳纤维/聚二甲基硅氧烷复合材料.SEM和复合材料拉伸结果表明SDS分散处理在一定程度上能改善碳纳米纤维与基体的界面结合和分散情况,提高复合材料的拉伸性能.当纳米碳纤维的含量在3wt%左右时,复合材料的拉伸强度达到最大.动态拉伸结果表明对CNFs的表面处理能增加复合材料在动态变形时的内摩擦,且材料的动态力学性能稳定.     

基于数学形态学的分水岭图像分割方法

在VC.NET的开发环境中,设计了一个实现数学形态学基本分割运算的简易软件.该软件可以选择不同方向和不同形状、大小的结构元并在四邻域或八邻域中实现灰度图像的腐蚀、膨胀和开、闭运算,通过检测相邻象素灰度值的突变获得不同区域之间的边缘并实现了基于数学形态学的边缘检测和滤波,以及分水岭的分割算法.实验结果说明该软件性能稳定、图像分割和滤波效果优良.     

软土微观结构表面起伏的三维可视化及分形维数的计算

结构表面的起伏程度是衡量土微观结构的重要特征,目前研究多是二维定性与定量的分析方法,难以全面、真实地反映土的结构表面起伏情况.通过对青岛、广州和中山地区原状软土扫描电镜照相,将SEM图像的灰度设为结构表面至成像表面的距离,根据相互垂直剖面的微观孔隙大小确定了灰度与像素之间转换关系,进而获得软土的三维微观信息,将其导入三维地学软件实现了微观结构表面的三维可视化.该方法操作简单,通过可视化操作可以更直观观察土的结构形态,获得的信息量远远超过二维图像本身.通过改进后的投影覆盖法,提出了一个计算土的结构表面起伏真实分形维数Ds(2≤Ds<3)的方法,得到青岛软土的Ds大于广州软土和中山软土的Ds,说明青岛软土结构表面起伏最复杂.     

一种高性能C/C-SiC复合材料摩擦偶件优化选择研究

采用超声波渗硅技术,经化学气相沉积、硅化处理、浸渍/炭化增密和石墨化处理制备C/C-SiC复合材料.用偏光显微镜、扫描电子显微镜观测其微观组织结构,用X射线衍射仪进行物相分析,用MM一1000性摩擦磨损试验机检测C/C-SiC复合材料分别与C/C复合材料、30 CrSiMoVA钢和铁基粉末冶金材料组成摩擦副的摩擦性能.结果表明:C/C-SiC复合材料中只有C相和13-SIC相,C相的组成为炭纤维、沉积炭和树脂炭同时存在;C/C-SiC复合材料与铁基粉末冶金材料组成的摩擦副的摩擦性能优异,其摩擦因数为0.42,摩擦稳定性为85%,磨损值为3.9 μm/(次·面).     

Al_2O_3/W层状复合材料性能及微观结构研究

本文利用离心注浆成型法成膜,热压烧结制备了Ａｌ２Ｏ３／Ｗ层状复合材料,研究了Ａｌ２Ｏ３层、金属Ｗ层厚度对材料性能的影响,利用ＸＲＤ、ＳＥＭ对金属Ｗ层的组成及材料微观结构进行了分析和观察,探讨了层状复合材料的微观结构和金属层的组成变化对材料性能的影响．     

竹笋壳/脲醛树脂改性淀粉胶黏剂复合材料的降解特性

【目的】研究不同环境中竹笋壳/脲醛树脂(UF)改性淀粉胶黏剂复合材料的质量损失率、结构及微观形态变化等降解特性。【方法】采用自然暴露法、土壤掩埋法、水性培养液法和纤维素酶法对复合材料进行了降解处理,测定了复合材料在降解过程中的质量损失率,并通过X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)分析了复合材料降解后的相对结晶度、化学结构和微观形貌。【结果】复合材料经过自然暴露、土壤掩埋、水性培养、纤维素酶缓冲溶液浸泡等4种环境降解后,其终质量损失率依次为2.1%、21.7%、25.7%和29.9%,相对结晶度由空白对照组的43.9%依次增大到46.4%、49.7%、53.2%和55.4%,并且特征吸收峰发生了不同程度的降低; SEM分析显示,经过4种环境降解后,复合材料表面变得粗糙,竹笋壳出现了不同程度的破坏,其中以纤维素酶缓冲溶液降解后的变化最为显著。【结论】竹笋壳/脲醛树脂(UF)改性淀粉胶黏剂复合材料在土壤、水性培养液和纤维素酶环境中具有良好的生物降解特性。     

化学刻蚀法在PVC/CaCO3复合材料显微结构研究中的应用

针对未经刻蚀处理所制备的SEM样品在研究PVC/CaCO3复合材料显微结构时的缺陷--碳酸钙填料和聚氯乙烯基体间较小的光学反差使电镜下很难辨别填料在基体中的分散状况,首次将化学刻蚀法引入PVC/CaCO3复合材料的微观结构研究中.结果表明:化学刻蚀制样法令碳酸钙粒子在PVC基体中的分散结构变得直观可视,为PVC/CaCO3材料的性能研究和质量控制提供了可靠的材料学图像依据,为高聚物/无机粒子复合材料的微观结构研究开拓了新思路.该方法可应用于其它类似复合材料的研究.     

DIPIX图像处理系统在土体微结构定量研究中的应用

微观结构是影响土样工程性质的一个重要因素，对土体微观结构图像的计算机处理是微观结构研究走向定量化的一个关键技术之一。本文首先介绍了ＤＩＰＩＸ图像处理系统的工作原理，开发了一个运用于土结构图像处理的新软件，其中包括结构单元的形状、大小、孔隙比、定向性、形状系数等。运用这一图像处理系统对太平洋洋底某软土的蜂窝状结构，郧县击实膨胀土的定向排列结构以及３１０国道路基土掺石灰前后的微结构形貌进行了定量处理，分析结果较好地解释了土体的工程性质。这一图像处理的应用和研制对推动我国土体微结构研究有重要意义。     

MoSi2／SiC复合材料的致密化及其组织结构

用二次热压工艺改善了ＭｏＳｉ２／ＳｉＣ复合材料致密度，热压复合材料相对密度可达到理论密度的９２％，用ＳＥＭ和ＳＲＤ对热压复合材料组织结构的研究表明，热压复合组织为ＭｏＳｉ２基体上弥散分布着ＳｉＣ颗粒。     

伪彩色增强技术在金相显微组织分析中的应用研究

将数字图像伪彩色增强技术应用于金相分析领域,建立了金属相灰度级~伪彩色映射关系的模型.设计了在计算机上运行的金相伪彩色系统,使输入的金相灰度图像中各相间微弱的灰度差转化为明显的色调差,显著提高了金相组织鉴别的衬度.     

Al_2O_3-ZrO_2复相陶瓷的超塑压缩变形织构

为了验证Al2O3-ZrO2复相陶瓷压缩变形后是否出现织构,采用X射线衍射（XRD）、极图和扫描电镜（SEM）对Al2O3-ZrO2复相陶瓷超塑压缩变形后的组织进行了分析。结果表明：复相陶瓷压缩变形后,Al2O3晶粒在（110）、（113）和（300）晶面出现择优取向,织构强度高达6.21,而ZrO2取向不明显。     

Synthesis and supercapacitor characteristics of PANI/CNTs composites

The polyaniline coated multi-walled carbon nanotubes (PANI/CNTs) composites were synthesized by in situ polymerization. The microstructure and component of the composites were characterized by scanning electron microscope (SEM), Fourier transfer infrared spectroscopy (FTIR), X-ray diffraction (XRD), and N2 adsorption BET. The electrochemical performances of the samples were tested by cyclic voltammogram (CV), electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and galvanostatic charge/discharge. The results showed...