基于信息處理技術(shù)的聚酰亞胺基薄膜結(jié)構(gòu)檢測(cè)與性能研究.pdf

1、近年納米電介質(zhì)已成為國(guó)內(nèi)外學(xué)術(shù)及應(yīng)用領(lǐng)域研究熱點(diǎn)，在納米電介質(zhì)制備、結(jié)構(gòu)表征、性能測(cè)試等方面取得大量研究成果。由于納米電介質(zhì)涉及無機(jī)和有機(jī)材料復(fù)合，多種因素影響復(fù)合材料微結(jié)構(gòu)和性能。目前，納米電介質(zhì)研究存在以下問題：主要采用一元統(tǒng)計(jì)分析方法分析性能，而多種因素對(duì)電氣性能影響的研究較少；設(shè)計(jì)與制備采用實(shí)驗(yàn)法，效率低、成本高。針對(duì)以上問題，本文將信息處理技術(shù)應(yīng)用到納米電介質(zhì)研究中，利用支持向量機(jī)分類器、主成分分析、集成回歸模型等方法，檢測(cè)識(shí)

2、別聚酰亞胺基復(fù)合薄膜類型，分析和預(yù)測(cè)復(fù)合薄膜的電氣性能。
　　測(cè)試不同顆粒和組分單層聚酰亞胺基復(fù)合薄膜耐電暈特性，利用多元統(tǒng)計(jì)分析中的主成分分析研究影響耐電暈性能的主要因素。對(duì)納米顆粒比表面積、介電常數(shù)等7種因素進(jìn)行協(xié)方差計(jì)算、對(duì)角化處理，由相關(guān)矩陣得到影響因素排序。結(jié)果表明，影響復(fù)合薄膜耐電暈性關(guān)鍵因素為無機(jī)顆粒比表面積。比表面積大的顆粒摻雜可以顯著提高復(fù)合薄膜耐電暈性。主成分分析法為選擇摻雜納米顆粒種類、制備新型納米電介質(zhì)提供

3、理論依據(jù)。
　　利用SEM獲取表面紋理特征，結(jié)合Adaboost和極限學(xué)習(xí)機(jī)兩種分類器對(duì)摻雜納米顆粒種類和組分檢測(cè)；結(jié)果表明，對(duì)于PI/MMT+TiO2、PI/BaTiO3、PI三種薄膜檢測(cè)識(shí)別平均精度分別0.980，對(duì)于組分15wt％、20wt%、25wt%三種PI/BaTiO3復(fù)合薄膜檢測(cè)識(shí)別平均精度為0.924。SAXS提取單層和多層聚酰亞胺基納米復(fù)合薄膜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征，使用Puk核的支持向量機(jī)分類器對(duì)單層和三層薄膜檢測(cè)識(shí)別

4、。通過相應(yīng)的信息處理技術(shù)可對(duì)復(fù)合薄膜層數(shù)、摻雜顆粒種類和組分識(shí)別檢驗(yàn)，對(duì)比研究表明，本文模型識(shí)別效果優(yōu)于其他模型。
　　利用集成學(xué)習(xí)的思想構(gòu)建SGBS集成回歸模型和RF-MLP集成回歸模型分別預(yù)測(cè)聚酰亞胺基復(fù)合薄膜的擊穿場(chǎng)強(qiáng)和介電損耗性能。SGBS集成回歸模型利用Stochastic Gradient Boosting方法將10個(gè)SMO-SVR構(gòu)建一個(gè)強(qiáng)預(yù)測(cè)模型，擊穿場(chǎng)強(qiáng)預(yù)測(cè)結(jié)果：MAE為14.2598、RMSE為19.6840、