Анализ структуры композиционных систем с использованием фрактальных характеристик на примере системы BaTiO$_{3}$-фуллеренол-ЦЭПС

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 (BaTiO$_{3}$), модифицируемом осаждением фуллеренола С$_{60}$(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.