학회 |
한국재료학회 |
학술대회 |
2012년 봄 (05/17 ~ 05/18, 무주덕유산리조트) |
권호 |
18권 1호 |
발표분야 |
A. 전자/반도체 재료(Electronic and Semiconductor Materials) |
제목 |
EPD (Electrophoretic Deposition) 법에 의한 펄스파워 캐패시터용 나노복합 유전체 필름 제작 |
초록 |
고전압하에서 구동하는 고분자 유전체 기반의 펄스파워 캐패시터는 높은 유전파괴강도를 보이는 반면 낮은 정전밀도와 에너지 밀도로 인해 시스템의 소형 경량화에 한계를 가지고 있다. 이를 극복하기 위해 높은 유전율과 유전파괴강도를 동시에 구현할 수 있는 새로운 재료의 개발이 요구된다. 본 연구에서는 고분자 강유전재료인 PVDF-TrFE 중합체에 미량의 금속 나노입자를 분산시킨 형태의 나노복합 유전체 필름을 EPD 법으로 제작하고 그 유전특성의 분석을 통해 복합체 내에서의 나노금속입자의 역할 및 인가전기장에 따른 유전분극 거동을 이해하였다. 금속이온이 포함된 PVDF-TrFE 전구체 용액의 제작 및 EPD 공정 변수의 최적화를 통해 PVDF-TrFE 기지상 내에 금속 나노 입자가 균일하게 분포된 나노복합체를 구현하였으며, 특정 조성 범위에서 pre-percolation 거동에 의한 유전율의 급격한 증가를 확인하였다. 나노복합 유전체의 높은 유전율과 유전파괴강도, 그리고 비선형 분극 거동은 에너지밀도와 정전밀도의 증가로 이어져 펄스파워 및 파워일렉트로닉 시스템의 에너지 저장용 캐패시터로의 응용 가능성을 보인다. |
저자 |
김시원, 김지선, 송요승, 권도균
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소속 |
한국항공대 |
키워드 |
PVDF-TrFE; EPD; pre-percolation
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