초록 ▼

vinylidene fluoride(VDF)와 trifluoroethylene(TrFE)의 랜덤공중합체(P(VDF/TrFE))는 Curie 전이온도 이하에서는 all trans 연속구조를 갖는 강유전상으로 되어 있으며, Curie 전이온도 이상에서는 PVDF의 α-결정과 유사한 상유전상으로 전이되는 압전성 고분자재료이다. P(VDF/TrFE)의 강유전상은 시료의 열처리조건에 따라 형태학적으로 다른 성질을 갖는 여러종류의 강유전결정상을 가져서 종종 multiple Curie transition거동을 보이나 이에 관한 연구보고는 없

vinylidene fluoride(VDF)와 trifluoroethylene(TrFE)의 랜덤공중합체(P(VDF/TrFE))는 Curie 전이온도 이하에서는 all trans 연속구조를 갖는 강유전상으로 되어 있으며, Curie 전이온도 이상에서는 PVDF의 α-결정과 유사한 상유전상으로 전이되는 압전성 고분자재료이다. P(VDF/TrFE)의 강유전상은 시료의 열처리조건에 따라 형태학적으로 다른 성질을 갖는 여러종류의 강유전결정상을 가져서 종종 multiple Curie transition거동을 보이나 이에 관한 연구보고는 없었다. 본 연구에서는 multiple Curie transition의 근원과 성질을 달리하는 강유전결정사의 구조적인 차이를 밝히기 위하여 적외선 분광분석, 라만분광분석, X-선 회절, 유전율 및 DSC측정을 행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 순차적열처리 방법에 의해서 서로 다른 성질의 강유전상이 3종(F(sub)(α), F(sub)(β), and F(sub)(γ))이 존재함을 알았고 이들의 함량을 달리하는 시료를 제조할 수 있을 뿐만 아니라 강유전상이 존재하는 온도에서의 순차적열처리에 의해서 Curie전이온도를 증가시킬 수 있었다. F(sub)(α) 결정상은 가장 안정된 강유전상으로 gauche 함량이 가장 낮고 결정의 결함이 가장 낮으며, F(sub)(γ)결정상은 결정의 결함이 가장 많고 gauche isomer의 함량이 가장 높은 것으로 라만분광분석과 X-선회절측정으로 판명되었다. gauche결함이 낮은 강유전상이 Curie전이되기에 필요한 흡열엔탈피는 gauche결함이 많은 강유전상에 비해서 상당히 큰 것으로 나타났다. gauche결함을 많이 갖는 강유전상은 분극ㄱ함에 따라 Curie전이온도가 증가하면서 Curie전이가 일어나는 온도범위가 상당히 좁아지나, gauche결함이 거의 없는 강유전상은 분극을 함에 따라 Curie 전이온도가 감소하고 전이의 온도범위도 넓게 나타났다. 이는 분극이 진행됨에 따라 gauche 결함이 많은 부분은 C-F dipole의 회전에 따른 결정구조의 재조직으로 보다 안정된 강유전상으로 되지만 결함이 없는 강유전상인 경우에는 분자쇄를 따라 C-F dipole의 전장 방향으로의 완전한 회전의 전파가 일어나기 힘들어 도리어 gauche결함이 발생하기 때문으로 사료된다. 따라서 강유전결정의 함량이 거의 동일한 경우에는 강유전상의 안정성에 관계없이 분극후의 압전성의 크기는 거의 유사하게 나왔다.

Abstract ▼

The random copolymer of 75 mole% vinylidene fluoride(VDF) and 25 mole% trifluoro ethylene(TrFE) contains three morphologically different crystals, called F(sub)(α), F(sub)(β), and F(sub)(γ), in ferroelectric phase. Through consecutive annealing process, we can seperate each ferroelectric phase and

The random copolymer of 75 mole% vinylidene fluoride(VDF) and 25 mole% trifluoro ethylene(TrFE) contains three morphologically different crystals, called F(sub)(α), F(sub)(β), and F(sub)(γ), in ferroelectric phase. Through consecutive annealing process, we can seperate each ferroelectric phase and produce the sample in which the amount of each ferroelectric phase is various. It is also possible to increase the Curie transition temperature by the consecutive annealing in the ferroelectric state. Annealing time as well as annealing temperature was found to affect the Curie transition behavior significantly. The sturctural difference between each ferroelectric phase is identified by Raman scattering and X-ray diffraction measurement. The ferroelectric phase having higher Curie transition temperature has been found more trans sequences and less gauche defects and to require larger thermal energy for the Curie transition. Poling lowers the Curie transition temperature of a perfect ferroelectric phase, but increases that of imperfecte ferroelectric phase. This phenomenon is due to the conformational defect caused by imperfect propagation of C-F dipole along the chain by poling process in the perfect ferroelectric phase. However, gauche defect facilitates the rotation of C-F dipole in the imperfect ferroelectric phase

목차 Contents

• 1. 서 론...10
• 2. 실 험...13
• 3. 결과 및 고찰...18
• 4. 결 론...71
• 참고문헌...73