[복합소재] 압전 세라믹 고분자 복합소재

소개

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목차

◇ 제1장 서론
◇ 제2장 Matrix- PVdF
⑴ PVdF 의 구조
1) α-PVdF
2) β-PVdF
3) τ-PVdF 및 δ-PVdF
⑵ PVdF의 특성
◇ 제3장 강화재 – Pb(ZrxTi1-x)O3
◇ 제4장 압전 복합소재의 제조
⑴ 압전 복합소재의 제조
⑵ 전극부착 및 분극처리
◇ 제5장 압전 복합 소재의 성질 및 응용
⑴ 압전 복합 소재의 성질
⑵ 압전 복합 소재의 응용

본문내용

지난 40여 년 동안 압전재료에 대한 연구는 광범위하게 진행되고 있다. 1950년대 초까지는 Quartz나 Rochelle Salt같은 단결정 재료들을 사용하였으나, 근래에는 1945년 V.Hippel등 이 발견한 BaTiO3, 1954년 B.Jaffe등에 의해 개발된 Pb(ZrxTi1-x)O3 (PZT)계 등의 강유전체가 대부분 사용되고 있다.
특히, PZT는 Zr:Ti = 52:48 성분인 위치를 경계로 하여 예외적으로 높은 압전효과를 나타내는데, 이 조성에서 전기기계 결합계수(Kp), 압전계수(g), 그리고 유전상수가 최대값을 갖는다. 따라서 PZT계 세라믹스는 압전소자로서 의료진단용 probe, 수중청음기, sonar, filter, buzzer igniter, delay line 등 각종전자 부품에 이용되고 있다. 그러나, 높은 음향 임피던스 때문에 의료진단용으로 이용에는 한계가 있으며, 종래의 bulk형으로는 최근 경박단소화의 추세에 있는 전자 제품에의 응용에는 많은 어려움이 많다.
한편, 1969년 H.Kawai가 고분자 물질인 Poly(viniylidine flouride) (PVdF)를 높은 온도에서 강한 전기장을 걸어주면 압전성이 크게 증가함을 발표한 이후 응용에 대한 연구도 본격화 되었다. J.G.Bergman등과 K.Nakamur and Y.Wada는 분극처리 된 PVdF film이 초전현상도 나타낸다는 것을 발견했으며, 이 PVdF고분자의 초전특성이 세라믹스를 이용한 초전형 적외선 센서에 비해 많은 장점이 있는 것으로 알려졌다. 고분자 압전성은 PVdF와 그의 공중화합물에서 가장 크며, 낮은 음향임피던스가 요구되는 taransducer에 가장 적합한 재료이고, 초전성 또한 큰 것으로 알려졌다. 그러나, PVdF는 결합계수가 상대적으로 낮고, 유전손실이 크기 때문에 초음파 이미지 등으로 한계가 있다.

참고자료

· 없음