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제안 방법
- 절연파괴시험은 1 mm 두께의 디스크 형태의 시편을 제작한 후 반경 1 "인 구전극을 사용하여 60 Hz의 교류전압을 500 V/s의 전압 상승 속도로 전압을 인가하여 파괴가 일어난 전압을 시편 하나의 절연파괴 강도로 잡았다. 절연파괴 시험장비는 Phenix 6CC100-5를 사용하였고 한 개의 시편 당 5번씩 측정하였다.
- 있었다. PANI가 기저수지에 4 phr이상 함유됨에 따라 높은 전기장이 가해질수록 시편 내부에 양전하가 축적되는 것을 알 수 있었고 양전극 쪽에서 음전극으로 전하가 움직이는 현상을 관찰하였다. 그러나 이런 원인은 전도성 고분자인 PANI 안에 폴리아닐린 이외에 ZnO 뿐산제가 들어있으므로 어떤 물질이 어떤 메커니즘으로 이런 현상을 일으키는지는 알 수 없었다.
- SEM의 경우 시편의 단면을 관찰하기 위해서 액체질소를 사용하여 파단하였고 홀더에 부착한 뒤 금 증착한 후 HITACHI S430 Mod이 주사 전자현미경으로 10000배의 배율에서 시편의 단면을 관찰하였다.
- 그림 1에 공간전하 분포 측정장치의 개략도를 나타내었다. 공간전하 분포의 측정은 그림에 나타낸 상부 전극에 10 kV/mm부터 40 kV/mm까지의 직류 전기장을 10 kV/mm씩 단계적으로 증가시켜 각각 30분 동안 전압을 인가한 후 폭이 10 ns이고 크기가 2 kV인 전기펄스를 가하여 시편 내부에 축적된 공간전하의 분포를 오실로스코프를 이용해 측정하고 이를 GPIB(general purpose interface board) 롤 통하여 컴퓨터에 저장하였다. 또한 각 단계에서 30 분간 인가한 전압을 제거한 후의 잔류 공간전하 분포도 측정하였다.
- 기저고분자인 HIPS에 천도성 고분자인 PANI를 블렌딩하여 PANI의 함량에 따른 공간전하분포 특성과 절연파괴 강도 등을 관찰한 결과 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. PANI가 기저수지에 4 phr이상 함유됨에 따라 높은 전기장이 가해질수록 시편 내부에 양전하가 축적되는 것을 알 수 있었고 양전극 쪽에서 음전극으로 전하가 움직이는 현상을 관찰하였다.
- 5 phi.까지 첨가하여 블렌딩하였을 때의 공간전하 분포 특성을 알아보았다. 또한 절연파괴 강도를 측정함으로 써 기저 고분자인 폴리스타이 렌과 폴리스타이 렌/폴리아닐린 전도성 뷸렌드를 비교해보았고 SEM사진을 통해 시편의 단면을 관찰해보았다.
- 공간전하 분포의 측정은 그림에 나타낸 상부 전극에 10 kV/mm부터 40 kV/mm까지의 직류 전기장을 10 kV/mm씩 단계적으로 증가시켜 각각 30분 동안 전압을 인가한 후 폭이 10 ns이고 크기가 2 kV인 전기펄스를 가하여 시편 내부에 축적된 공간전하의 분포를 오실로스코프를 이용해 측정하고 이를 GPIB(general purpose interface board) 롤 통하여 컴퓨터에 저장하였다. 또한 각 단계에서 30 분간 인가한 전압을 제거한 후의 잔류 공간전하 분포도 측정하였다.
- 까지 첨가하여 블렌딩하였을 때의 공간전하 분포 특성을 알아보았다. 또한 절연파괴 강도를 측정함으로 써 기저 고분자인 폴리스타이 렌과 폴리스타이 렌/폴리아닐린 전도성 뷸렌드를 비교해보았고 SEM사진을 통해 시편의 단면을 관찰해보았다.
- 절연파괴시험은 1 mm 두께의 디스크 형태의 시편을 제작한 후 반경 1 "인 구전극을 사용하여 60 Hz의 교류전압을 500 V/s의 전압 상승 속도로 전압을 인가하여 파괴가 일어난 전압을 시편 하나의 절연파괴 강도로 잡았다. 절연파괴 시험장비는 Phenix 6CC100-5를 사용하였고 한 개의 시편 당 5번씩 측정하였다.
- 주사 전자현미경(SEM)으로 시편의 단면을 관찰하였다. 그림 6은 PANI의 함량에 따른 단면의 변화를 관찰한 사진이다.
- 폴리아닐린 블렌드는 먼저 폴리아닐린 마스터 배치를 제조한 후 범용고분자인 폴리스타이렌에 혼합하여 제작하였다. 기저수지로 사용된 폴리스타이렌은 styrene monomer 와 polybutadiene(PBR) 을 공중합시켜서 만든 높은 충격강도를 가지는 그레이드 (high impact polystyrene:HIPS) 로 금호석유화학의 HI 425E 제품을 사용하였다.
대상 데이터
- 기저수지로 사용된 폴리스타이렌은 styrene monomer 와 polybutadiene(PBR) 을 공중합시켜서 만든 높은 충격강도를 가지는 그레이드 (high impact polystyrene:HIPS) 로 금호석유화학의 HI 425E 제품을 사용하였다. 폴리아닐린은 도핑(doping)된 폴리 아닐린에 일정량의 ZnO 분산제가 첨가되어있는 Panipol 사의 그레이드(Panipol CX:PANI)를 사용하였다.
- 블렌드 시편은 기저고분자인 HIPS 와 PANI 믈 batch type kncadei를 사용하여 190 '(, 게서 20분간 혼합하여 제조하였다. 그 후 hot press(Carvcr lab.
- 기저수지로 사용된 폴리스타이렌은 styrene monomer 와 polybutadiene(PBR) 을 공중합시켜서 만든 높은 충격강도를 가지는 그레이드 (high impact polystyrene:HIPS) 로 금호석유화학의 HI 425E 제품을 사용하였다. 폴리아닐린은 도핑(doping)된 폴리 아닐린에 일정량의 ZnO 분산제가 첨가되어있는 Panipol 사의 그레이드(Panipol CX:PANI)를 사용하였다.
이론/모형
- 공간전하 분포는 전기음향 펄스법(PEA method) 올이용하여 측정하였다. 공간전하 분포 측정에 사용된 시편은 앞서 시편 준비에 언급한대로 hot press를 이용하여 지름 90 mm, 두께 약 700~800 Um의 디스크 형태로 압축성형하고, 이 시편의 양면에 지름이 18 mm이고 80 ℃ 100시간 동얀 진공처리한 반도전성 전극올 silicon oil을 사용하여 부착하였다.
- 전도성 블렌드의 절연파괴강도를 관찰하기 위하여 ASTM D149에 따라 AC 절연파괴 시험을 하였다. 절연파괴시험은 1 mm 두께의 디스크 형태의 시편을 제작한 후 반경 1 "인 구전극을 사용하여 60 Hz의 교류전압을 500 V/s의 전압 상승 속도로 전압을 인가하여 파괴가 일어난 전압을 시편 하나의 절연파괴 강도로 잡았다.
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