PVDF-TrFE/아크릴레이트 기반 유연 압전 소자의 개발 = Development of PVDF-TrFE/acrylate based flexible piezoelectric devices

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Conventional inorganic–organic hybrid piezoelectric composites possess fundamental limitations due to poor compatibility and insufficient flexibility arising from significant differences in the physical and chemical properties of their constituent materials. These factors often result in compromised piezoelectric performance and reduced durability. To overcome these limitations, a fully polymer-based flexible piezoelectric material was fabricated by blending PVDF-TrFE, which possesses inherent piezoelectric properties, with an acrylate-based polymer.
To evaluate the applicability of the fabricated flexible piezoelectric material, the piezoelectric response was measured under pressure and bending conditions. Additionally, the linear and nonlinear relationships of the piezoelectric response with respect to changes in measurement conditions were analyzed to assess the feasibility of predicting and controlling the output voltage generated by the flexible piezoelectric device.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서 론 1
• 제 2 장 이론적 배경 3
• 2.1 에너지 하베스팅 3
• 2.2 압전 효과 5
• 2.3 압전 재료 5
• 2.3.1 무기 압전 재료 8
• 2.3.2 유기 압전 재료 10
• 2.4 유연 압전 소자를 위한 압전 복합 재료 10
• 제 3 장 실 험 14
• 3.1 시약 및 재료 14
• 3.2 유연 압전 소자 제작 14
• 3.2.1 PVDF-TrFE/아크릴레이트 용액 제조 14
• 3.2.2 유연 압전 탄성체 제작 16
• 3.2.3 신축성 전극 제작 16
• 3.3 유연 압전 탄성체 특성 분석 19
• 3.3.1 FT-IR 분석 19
• 3.4 유연 압전 소자 압전 특성 분석 19
• 3.4.1 압력 힘에 대한 압전 특성 분석 19
• 3.4.2 굽힘 힘에 대한 압전 특성 분석 21
• 제 4 장 결과 및 고찰 22
• 4.1 유연 압전 소자 제작 22
• 4.1.1 PVDF-TrFE/아크릴레이트 용액 제조 22
• 4.1.2 유연 압전 탄성체 제작 25
• 4.1.3 신축성 전극 제작 25
• 4.2 유연 압전 탄성체 특성 분석 28
• 4.2.1 FT-IR 분석을 통한 β-phase peak 확인 28
• 4.3 유연 압전 소자 압전 특성 분석 30
• 4.3.1 압력 힘에 대한 압전 특성 분석 30
• 4.3.2 굽힘 힘에 대한 압전 특성 분석 35
• 제 5 장 결 론 39
• [참고 문헌] 41