本技术涉及复合玻璃纤维制备，具体涉及一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法。
背景技术：
1、石墨烯是一种由单层碳原子以蜂窝状排列形成的二维材料，具有高导电性、导热性等特点，玻璃纤维是一种性能优异的无机非金属材料，具有机械强度高、耐腐蚀性强、热稳定性高等特点。石墨烯涂覆复合玻璃纤维是一种结合石墨烯和玻璃纤维优异性能的新型复合材料，被用于柔性传感器、可穿戴电子设备、航空航天、电池填充材料等领域，具有广泛的应用前景和市场潜力。
2、在石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备过程中，需要将经过处理的玻璃纤维浸入还原氧化石墨烯-丙酮溶液中进行石墨烯涂覆，通常需要设置固定的搅拌速度。但是石墨烯涂覆复合玻璃纤维对石墨烯涂覆精细度要求高，如果搅拌速度不适宜容易导致玻璃纤维之间的缠结，导致石墨烯涂覆不充分均匀，需要根据石墨烯涂覆状态和玻璃纤维分布情况，对搅拌速度参数进行控制优化，避免石墨烯涂覆不充分均匀，影响石墨烯涂覆复合玻璃纤维的产品质量。
技术实现思路
1、本技术提供一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，所采用的技术方案具体如下：
2、本技术一个实施例提供了一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，该方法包括以下步骤：
3、（1）将玻璃纤维浸入naoh溶液中，并进行超声波处理，获取表面粗糙化的玻璃纤维；
4、（2）将表面粗糙化的玻璃纤维浸入硅烷偶联剂溶液中，过滤后取出进行第一次烘干；
5、（3）将第一次烘干后的玻璃纤维放入玻璃纤维涂覆溶液中浸渍，并进行搅拌，对搅拌速度进行优化，得到涂覆均匀的石墨烯玻璃纤维；
6、所述对搅拌速度进行优化的过程为：
7、（3.1）获取各时刻的石墨烯涂覆状态图像，采用边缘检测算法获取各时刻的石墨烯涂覆状态图像中的闭合区域，将各闭合区域作为各玻璃纤维涂覆区域；
8、（3.2）根据各玻璃纤维涂覆区域的轮廓特征以及灰度分布特征得到各玻璃纤维涂覆区域的缠结真实度；
9、（3.3）根据各时刻所有玻璃纤维涂覆区域的缠结真实度的分布特征得到各时刻的石墨烯涂覆状态图像的缠结搅拌反馈指数；
10、（3.4）基于所有时刻的石墨烯涂覆状态图像的缠结搅拌反馈指数对搅拌速度进行优化，得到涂覆均匀的石墨烯玻璃纤维；
11、（4）将涂覆均匀的石墨烯玻璃纤维过滤取出进行第二次烘干，得到石墨烯涂覆复合玻璃纤维。
12、优选的，所述（1）中将玻璃纤维浸入naoh溶液中，其中玻璃纤维的线密度具体为110tex。
13、优选的，所述超声波处理的时长为60分钟，振荡频率为35khz。
14、优选的，所述硅烷偶联剂溶液为质量百分浓度为1%的kh570硅烷偶联剂，溶质为去离子水。
15、优选的，所述浸入的时长为10分钟。
16、优选的，所述玻璃纤维涂覆溶液为1.2mg/ml的rgo-丙酮溶液。
17、优选的，所述浸渍的时长为5分钟。
18、优选的，所述得到各玻璃纤维涂覆区域的缠结真实度，具体为：
19、将各玻璃纤维涂覆区域作为骨架提取算法的输入，将输出的结果作为各玻璃纤维涂覆区域的涂覆骨架线；获取任一涂覆骨架线对应的像素点p，获取像素点p在所述任一涂覆骨架线上的法线，将所述法线上属于对应玻璃纤维涂覆区域的像素点记为涂覆路径像素点，将所述涂覆路径像素点的灰度值组成的序列记为像素点p的涂覆灰度序列；
20、对于各玻璃纤维涂覆区域，将玻璃纤维涂覆区域的轮廓记为涂覆边界曲线，采用盒子计数法获取涂覆边界曲线的各分形维数，将涂覆边界曲线所有分形维数组成的序列作为分形维数序列；
21、对于各分形维数序列，计算各元素与相邻后一元素的差值绝对值，将各元素对应的序号的相反数作为以自然常数为底数的指数函数的指数，将所述差值绝对值与所述指数函数的计算结果的比值记为第一比值；计算所有所述第一比值的累加和；将所述累加和与最后一个元素的乘积作为各玻璃纤维涂覆区域的涂覆边界粗糙系数；
22、各玻璃纤维涂覆区域的石墨烯涂覆充分系数的表达式为：
23、
24、式中，是第i个玻璃纤维涂覆区域的石墨烯涂覆充分系数，是第i个玻璃纤维涂覆区域中涂覆骨架线像素点的总个数，是涂覆灰度序列中第c个灰度值，是纯净玻璃纤维的灰度值，是涂覆灰度序列的长度，分别是第i个玻璃纤维涂覆区域中涂覆骨架线像素点p、像素点p+1对应的涂覆灰度序列，是距离函数，是预设大于零的调整因子；
25、对于任一玻璃纤维涂覆区域，获取所述任一玻璃纤维涂覆区域的像素点个数；
26、计算所述石墨烯涂覆充分系数与所述调整因子的和值；将所述涂覆边界粗糙系数与所述和值的比值记为第二比值，计算所述任一玻璃纤维涂覆区域与其他玻璃纤维涂覆区域所述第二比值的差值；计算所述任一玻璃纤维涂覆区域所在石墨烯涂覆状态图像中所有所述差值的相加结果；
27、将所述相加结果与所述像素点个数的乘积作为所述任一玻璃纤维涂覆区域的缠结真实度。
28、优选的，所述根据所有玻璃纤维涂覆区域的缠结真实度的分布特征得到各石墨烯涂覆状态图像的缠结搅拌反馈指数，具体为：
29、根据缠结真实度对各石墨烯涂覆状态图像中所有玻璃纤维涂覆区域进行聚类，获得各聚类簇，记为缠结相似类，将各缠结相似类中所有玻璃纤维涂覆区域的涂覆边界粗糙系数作为自然断点算法的输入，获得各缠结相似类的各边界同质组；将所有属于各边界同质组的涂覆边界粗糙系数组成的序列作为各边界同质组的同质粗糙序列；
30、对于各缠结相似类，计算各边界同质组与相邻后一边界同质组的散度，获取缠结相似类中所有涂覆边界粗糙系数的四分位差，将所有所述散度的和值与所述四分位差的乘积作为各缠结相似类的边界形态迥异系数；
31、计算各缠结相似类中所有玻璃纤维涂覆区域的涂覆边界粗糙系数的均值，将所有缠结相似类的所述均值采用阈值分割算法获取缠结判断阈值；将所述均值与所述缠结判断阈值的比值记为第三比值；当所述均值小于所述缠结判断阈值时，将所述第三比值将作为各缠结相似类的涂覆缠结校正权重；否则，将所述边界形态迥异系数与所述第三比值的乘积作为各缠结相似类的涂覆缠结校正权重；
32、各时刻石墨烯涂覆状态图像的缠结搅拌反馈指数的表达式为：
33、
34、是石墨烯涂覆状态图像的缠结搅拌反馈指数，为第k个缠结相似类中的第z个、第s个玻璃纤维涂覆区域的中心像素点，为欧式距离函数，为第k个缠结相似类中玻璃纤维涂覆区域的总个数，为石墨烯涂覆状态图像中缠结相似类的总个数，是石墨烯涂覆状态图像中第k个缠结相似类的涂覆缠结校正权重，是第t时刻的石墨烯涂覆状态图像。
35、优选的，所述对搅拌速度进行优化的方法为：
36、将所有时刻的石墨烯涂覆状态图像的缠结搅拌反馈指数组成缠结搅拌反馈序列，将所有时刻的搅拌速度组成搅拌速度序列；
37、将所述缠结搅拌反馈序列与所述搅拌速度序列作为神经网络的输入，输出为最优反馈搅拌速度。
38、本技术的有益效果是：
39、本技术根据玻璃纤维涂覆区域像素点的颜色深度和涂覆充分均匀特征，结合涂覆边界曲线的粗糙特征，构建缠结真实度，反应玻璃纤维涂覆区域中发生玻璃纤维缠结的可能性，综合考虑玻璃纤维涂覆区域的边界细节特征，提高判断玻璃纤维涂覆区域是否发生玻璃纤维缠结的准确度；基于石墨烯涂覆状态图像中疑似缠结的玻璃纤维涂覆区域聚集特征，结合ap聚类算法和自然断点算法，构建缠结搅拌反馈指数，有效反应此时进行反馈调高搅拌速度的急迫程度；根据石墨烯涂覆状态和玻璃纤维分布情况，获取最优反馈搅拌速度，对搅拌速度进行自适应控制优化，避免涂覆过程中更多的玻璃纤维缠结，提高玻璃纤维涂覆的充分均匀度，确保石墨烯涂覆复合玻璃纤维的产品质量。
1.一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述（1）中将玻璃纤维浸入naoh溶液中，其中玻璃纤维的线密度具体为110tex。
3.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述超声波处理的时长为60分钟，振荡频率为35khz。
4.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述硅烷偶联剂溶液为质量百分浓度为1%的kh570硅烷偶联剂，溶质为去离子水。
5.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述浸入的时长为10分钟。
6.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述玻璃纤维涂覆溶液为1.2mg/ml的rgo-丙酮溶液。
7.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述浸渍的时长为5分钟。
8.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述得到各玻璃纤维涂覆区域的缠结真实度，具体为：
9.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述根据所有玻璃纤维涂覆区域的缠结真实度的分布特征得到各石墨烯涂覆状态图像的缠结搅拌反馈指数，具体为：
10.根据权利要求1所述的一种基于参数优化的石墨烯涂覆复合玻璃纤维制备方法，其特征在于，所述对搅拌速度进行优化的方法为：
