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CNT의 도입에 의한 β-phase PVDF의 형성과 CNT/PVDF 복합막에서의 압전성능 개선
Formation of β-phase PVDF by Introduction of CNTs in the CNT/PVDF Composite Film and Resulting Improvement of Piezoelectric Performance 원문보기

전기전자재료학회논문지 = Journal of the Korean institute of electronic material engineers, v.29 no.11, 2016년, pp.712 - 715  

임영택 (인하대학교 전기공학과) ,  이선우 (인하공업전문대학 전기정보과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

In this paper, we fabricated flexible CNT/PVDF piezoelectric composite device by introducing CNTs (carbon nanotubes) into PVDF (poly-vinylidene fluoride) solution using spray coating technique. Flexible PEDOT:PSS conducting polymer was used as electrodes. We tried to improve the piezoelectric perfor...

주제어

#Formation of the ${\beta}$-phase PVDF   #CNTs introduced as seeds   #Improvement of piezoelectric performance  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 CNT 결정의 구조적인 특징을 활용하여 PVDF의 여러 결정 형태 중 압전특성이 가장 우수한 β형 PVDF 결정의 형성 및 성장을 유도하기 위해PVDF 용액에 CNT를 도입하여 CNT/PVDF 압전 복합 막을 제작하였으며, CNT의 함량에 따른 PVDF 분자의 구조적인 특성과 CNT/PVDF 압전 복합막의 압전 출력 특성을 조사하였다.
  • 본 논문에서는 공정의 단순화를 위해 이러한 부가적인 방법을 사용하지 않으면서 β형 PVDF의 비중을 최대로 만드는 방법에 대해 보고자한다.
  • 본 연구에서는 CNT의 결정구조가 β형 PVDF의 결정구조와 유사하여 CNT가 β형 PVDF 결정이 성장하는 데 씨앗 역할을 할 수 있다는 점을 활용하고자 한다 [9,10].
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
PVDF의 결정 형태에는 어떠한 것들이 있는가? 이와 함께 유연한 소자를 제작하여 사용상의 제약을 극복하고자 하는 요구가 더해져 PVDF (poly-vinylidene fluoride)로 대표되는 고분자 압전재료를 이용한 자가발전 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다 [4]. PVDF는 결정의 배열형태에 따라 ɑ, β, γ, δ형의 4가지의 결정이 존재하며, 그 중에 β형에서 가장 우수한 압전특성이 나타난다 [5]. 따라서, PVDF를 이용한 압전소자를 제작하기 위해서는 β형 PVDF의 비중을 최대한 많게 하여야 한다.
압전재료의 역할은 무엇인가? 에너지 자가 발전 기술 중 큰 관심을 모으고 있는 것 중의 하나가 압전재료를 이용한 발전기술이다[2]. 압전재료는 재료의 물리적인 변형을 전기적인 에너지로 변환시키는 역할을 한다 [3]. 이와 함께 유연한 소자를 제작하여 사용상의 제약을 극복하고자 하는 요구가 더해져 PVDF (poly-vinylidene fluoride)로 대표되는 고분자 압전재료를 이용한 자가발전 기술에 대한 연구가 활발히 진행 중이다 [4].
β형 PVDF의 비중을 최대한 많게 하는 방법은? 따라서, PVDF를 이용한 압전소자를 제작하기 위해서는 β형 PVDF의 비중을 최대한 많게 하여야 한다. 따라서, 분극(poling)이나 연신(stretching) 등의 방법으로 ɑ형 PVDF를 β형 PVDF로 변환하는 방법을 사용하여야 한다 [6]. 본 논문에서는 공정의 단순화를 위해 이러한 부가적인 방법을 사용하지 않으면서 β형PVDF의 비중을 최대로 만드는 방법에 대해 보고자한다.
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참고문헌 (11)

  1. R. Yang, Y. Qin, C. Li, G. Zhu, and Z. L. Wang, Nano Lett., 9, 1201 (2009). [DOI: http://dx.doi.org/10.1021/nl803904b] 

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  2. X. Chen, S. Xu, N. Yao, and Y. Shi, Nano Lett., 10, 2133 (2010). [DOI: http://dx.doi.org/10.1021/nl100812k] 

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  3. A. M. Vinogradov, V. H. Schmidt, G. F. Tuthill, and G. W. Bohannan, Mech. Mater., 36, 1007 (2004). [DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.mechmat.2003.04.002] 

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  4. P. Ueberschlag, Sensor Review, 21, 118 (2001). [DOI: http://dx.doi.org/10.1108/02602280110388315] 

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  5. W. Ma, J. Zhang, S. Chen, and X. Wang, J. Macromol. Sci. Phys., B47, 434 (2008). [DOI: http://dx.doi.org/10.1080/00222340801954811] 

  6. B. Mohammadi, A. A. Yousefi, and S. M. Bellah, Polym. Test., 26, 42 (2007). [DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.polymertesting.2006.08.003] 

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  7. S.A.C. Carabineiro, M.F.R. Pereira, J. N. Pereira, C. Caparros, V. Sencadas, and S. L. Mendez, Nanoscale Res. Lett., 6, 1 (2011). 

  8. E. E. Shafee, M. E. Gamal, and M. Isa, J. Polym. Res., 19, 1 (2012). [DOI: http://dx.doi.org/10.1007/s10965-011-9805-1] 

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  9. L. Li, B. Li, M. A. Hood, and C. Y. Li, Polymer, 50, 953 (2009). [DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.polymer.2008.12.031] 

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  10. J. J. Peterson, M. Werre, Y. C. Simon, E. B. Coughlin, and K. R. Carter, Macromolecules, 42, 8594 (2009). [DOI: http://dx.doi.org/10.1021/ma901703r] 

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  11. S. Lee, J. Korean Inst. Electr. Electron. Mater. Eng., 28, 462 (2015). [DOI: http://dx.doi.org/10.4313/JKEM.2015.28.7.462] 

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