通过数字图像处理方法对具有低孔性的微细胞TPU细胞结构均性的定量评估

科学领域:

• 材料科学 材料科学 材料科学
• 聚合物科学 聚合物科学
• 表面科学是一门学科.

背景情况:

• 微细胞聚合物的细胞结构均性极大地影响材料性能,特别是在用于芯片抛光的低孔度热塑性聚氨 (TPU) 中.
• 抛光中的细胞的空间分布直接影响材料去除率和工艺的一致性,但缺乏定量评估方法.

研究的目的:

• 开发和验证一种定量数字图像处理方法,用于评估微细胞聚合物的细胞结构统一性.
• 建立一种新的细胞结构统一性指数 (CUI),用于评估微细胞TPU泡的质量.

主要方法:

• 在扫描电子显微镜 (SEM) 图像上利用数字图像处理,结合了形态操作,二元化和细胞定位.
• 开发了一种定量度量,细胞结构统一性指数 (CUI),将细胞大小,细胞数和局部间隔指数 (Ud,Un,Ur) 整合起来.
• 通过将结果与理想模型进行比较并分析微细胞TPU的代表性SEM图像来验证该方法.

主要成果:

• 开发的方法成功量化了微细胞TPU中的细胞结构统一性,证明了其有效性和效率.
• 与理想模型相比,低孔度TPU泡显示出较低的细胞结构统一性,这归因于异质核形成.
• 观察到细胞在生长过程中合并以改善均性,表明影响最终结构的动态过程.

结论:

• 已建立的数字图像处理方法为评估微细胞聚合物统一性提供了强大的工具.
• 在TPU中异质核化导致最初的不均性,随后的细胞生长和融合部分减轻了这种不均性.
• 这种定量方法对于提高微细胞TPU在芯片抛光等精密应用中的性能和可靠性至关重要.