• 제목/요약/키워드: polyvinylidene fluoride (PVDF)

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대구경 선집속 탐촉자를 이용한 실리콘 웨이퍼에서의 램파 전파 특성 분석 (Investigation on lamb wave propagation in silicon wafer using large aperture line-focused transducer)

  • 정윤재;양승수;유민재;김영환
    • 한국음향학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.174-180
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    • 2018
  • 본 연구에서는 이방성 매질인 (100), (111) 방향의 실리콘 웨이퍼에서 램파의 전파 특성을 PVDF-(Polyvinylidene Fluoride) 선집속 탐촉자를 이용하여 분석하였다. 램파가 분산성을 가지기 때문에 탐촉자와 시편 사이의 거리 z를 바꿔가며 측정하는 V(f,z)방법을 변형하여 사용하였다. 또한 이방성을 확인하기 위해 선집속 탐촉자가 사용되었고, 실리콘 웨이퍼를 $1^{\circ}$ 간격으로 $180^{\circ}$ 회전시켜 측정하였다. 실험 결과, $A_0$ 모드와 $S_0$ 모드를 확인할 수 있었다. $S_0$ 모드의 속력 분포에서 각 결정 방향의 구조와 연관된 이방성을 확인할 수 있었고, $A_0$ 모드의 속력은 등방성으로 나타났다. 이는 실리콘의 결정구조와 램파의 각 모드의 진동양상과 부합하는 결과이다.

중공사형 나노복합막 제조를 이용한 수용액으로부터 저분자량의 염료 분리 연구 (Separation of Low Molecular Weight of Dye from Aqueous Solution Using the Prepared Nano-composite Hollow Fiber Membranes)

  • 박철오;이성재;임지원
    • 멤브레인
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    • 제28권3호
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    • pp.180-186
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    • 2018
  • Polyvinylidene fluoride (PVDF)의 중공사막 표면에 2번 딥코팅하여 layer-by-layer 방식으로 나노복합막을 제조하였다. 1차 코팅에서 poly(vinylsulfonic acid)(PVSA)와 Poly(styrene sulfonic acid)(PSSA)의 농도, 이온세기(Ionic strength, IS) 등을 변화시키며 막을 제조하였으며, 2차 코팅 용액으로는 Poly(ethyleneimine) 10,000 ppm I.S = 0.3으로 고정하였다. 막의 특성평가를 위해 각각의 100 ppm NaCl, $CaSO_4$, $MgCl_2$, 그리고 25 ppm Methyl Orange (MO) 공급액에 대한 막의 투과도와 염배제율을 측정하였다. 코팅용액의 코팅 물질의 농도가 올라갈수록 염배제율이 상승하였으며, 본 실험 조건에서 PVSA보다는 PSSA를 이용하여 제조한 중공사막이 염배제율이 높은 것을 확인하였다. 대표적으로 PSSA 30,000 ppm I.S = 1.0에서 중 공사막을 제조하였을 때 25 ppm MO용액의 투과도 1.848 LMH, 염배제율 76.3%로 가장 높은 값을 나타내었다.

와류를 이용한 압전 에너지 수확 회로의 전력 분석 (Electrical power analysis of piezoelectric energy harvesting circuit using vortex current)

  • 박건민;이종현;조치영
    • 한국음향학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.222-230
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    • 2019
  • 본 논문에서는 유체의 와류 현상을 이용한 에너지 하베스팅 회로의 전력을 분석하였다. 와류를 전기 에너지로 바꾸기 위한 소자로 PVDF(Polyvinylidene fluoride) 압전 센서를 사용하였으며, 전력 분석을 위해 잘 알려진 브리지 다이오드 정류 회로와 전력 변환 효율을 향상시키기 위해 다이오드 정류회로 입력단에 병렬 동기 스위치 회로를 접목한 P-SSHI(Parallel Synchronized Switch Harvesting on Inductor) 정류 회로를 사용하였다. 다이오드 및 P-SSHI 정류 회로의 출력 전력은 이론을 통해 분석하였고 실험을 통해 검증하였다. 공기에 의한 와류를 이용한 실험을 통해 P-SSHI 정류 회로의 전력효율이 69 % 증가됨을 확인하였다. 또한 수확된 와류 에너지를 슈퍼 커패시터에 저장하는 회로를 구현하여 2차 전지로써 활용이 가능함을 확인하였다.

PVDF 압전소자를 이용한 심장박동 및 호흡수 동시측정센서개발 (Development of New Stacked Element Piezoelectric Polyvinylidene Fluoride Pressure Sensor for Simultaneous Heartbeat and Respiration Measurements)

  • 박창용;권현규;이소진;롱원만
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.100-108
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    • 2019
  • In this paper, a new stacked element pressure sensor has proposed for heartbeat and respiration measurement. This device can be directly attached to an individual's chest; heartbeat and respiration are detected by the pulsatile vibration and deformation of the chest. A key feature of the device is the simultaneous measurement of heart rate and respiration. The structure of the sensor consists of two stacked elements, in which one element includes one polyvinylidene fluoride (PVDF) thin film bonded on polydimethylsiloxane (PDMS) substrate. In addition, for the measurement and signal processing, the electric circuit and the filter are simply constructed with an OP-amp, resistance, and a capacitor. One element (element1, PDMS) maximizes the respiration signal; the other (element2, PVDF) is used to measure heartbeat. Element1 and element2 had sensitivity of 0.163V/N and 0.209V/N, respectively, and element2 showed improved characteristics compared with element1 in response to force. Thus, element1 and element2 were optimized for measuring respiration heart rate, respectively. Through mechanical and vivo human tests, this sensor shows the great potential to optimize the signals of heartbeat and respiration compared with commercial devices. Moreover, the proposed sensor is flexible, light weight, and low cost. All of these characteristics illustrate an effective piezoelectric pressure sensor for heartbeat and respiration measurements.

Electrical Properties and Self-poling Mechanism of CNT/PVDF Piezoelectric Composite Films Prepared by Spray Coating Method

  • Lee, Sunwoo;Jung, Nak-Chun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.256-256
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    • 2013
  • Carbon nanotubes (CNT) / polyvinylidene fluoride (PVDF) piezoelectric composite films for nanogenerator devices were fabricated by spray coating method. When the CNT/PVDF mixture solution passes through the spray nozzle with small diameter by the compressed nitrogen gas, electric charges are generated in the liquid by a triboelectric effect. Then randomly distributed ${\beta}$ phase PVDF film could be re-oriented by the electric field resulting from the accumulated electrical charges, and might be resulted in extremely one-directionally aligned ${\beta}$ phase PVDF film without additional electric field for poling. X-ray diffraction patterns were used to investigate crystal structure of the CNT/PVDF composite films. It was confirmed that they revealed extremely large portion of the ${\beta}$ phase PVDF crystalline in the film. Therefore we could obtain the poled CNT/PVDF piezoelectric composite films by the spray coating method without additional poling process. Charge accumulation and resulting electric field generation mechanism by spray coating method were shown in Fig. 1. The capacitance of the CNT/PVDF films increased by adding CNTs into the PVDF matrix, and finally saturated. However, the I-V curves didn't show any saturation effect in the CNT concentration range of 0~4 wt%. Therefore we can control the performance of the devices fabricated from the CNT/PVDF composite film by adjusting the current level resulted from the CNT concentration with the uniform capacitance value.

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PVDF/MgO 마찰재를 이용한 마찰면진장치의 성능 분석 (Performance Analysis of Friction Pendulum System using PVDF/MgO Friction Material)

  • 김성조;김지수;한동석
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제34권4호
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    • pp.213-219
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    • 2021
  • 구조물을 지진 위험으로부터 완화시키기 위한 마찰면진장치의 상용화된 마찰재료 중 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, PTFE)은 내화학성과 마찰성능이 우수하다. 그러나 PTFE는 상대적으로 낮은 내마모성을 가지므로 경제적인 마찰재료이며 산화마그네슘(oxide magnesium, MgO)으로 내마모성을 증가시킨 개선된 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride, PVDF)를 PTFE의 대안으로 제안하였다. 개발된 PVDF/MgO 마찰재를 이용하여 실험을 통해 마찰성능을 측정하였으며 PTFE의 마찰성능과 비교하였다. 그리고 측정된 마찰계수를 이용하여 마찰면진장치를 설계하였다. 마찰면진장치의 성능은 교량의 비선형 시간이력 해석을 통해 확인하였고, 이를 통해 마찰면진장치의 마찰재료로 PTFE를 대체하여 PVDF/MgO를 사용하는 것에 대한 타당성을 평가하였다.

Poly(vinylidene fluoride) 다층 필름의 제조 및 특성 (Preparation and Properties of Poly(vinylidene fluoride) Multilayer Films)

  • 손태원;김종환;최원미;한비비;권오경
    • 폴리머
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    • 제35권2호
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    • pp.130-135
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    • 2011
  • 전자 기기의 빠른 발전에 따른 무선 기기들의 사용은 급격히 늘어나고 있다. 그래서 이런 제품에 자가 발전이 가능한 재료를 적용시키는 사례가 점차 늘고 있다. 여기에 사용되는 재료로서 poly(vinylidene fluoride) (PVDF)가 있는데 PVDF는 piezoelectricity를 낼 수 있는 특별한 결정구조인 ${\beta}$-phase를 가지고 있다. 이 논문에서는 piezoelectricity에 결정적인 영향인 ${\beta}$-phase 함량을 증가시키기 위해 다층 PVDF 필름을 제조하였다. 이 PVDF 필름은 용매인 DMAc에 10%로 용해시킨 깃으로 spin rate는 850 rpm, spin time은 60초이며 건조온도는 $60^{\circ}C$이다. 비교적으로 다층 필름은 단열 층보다 더 높은 ${\beta}$-phase함량을 나타내었다 이 ${\beta}$-phase함량은 4-layer 필름이 되기까지 점차 증가되었으며 최대 함량은 7.72이다.

진공증착법에 의해 제조된 PVDF 박막의 상변화에 따른 유전특성 (Dielectric Characteristic by Phase Transition of Fabricated PVDF thin film through Vapor Deposition Method)

  • 임응춘;박수홍;조기선;이덕출;성낙진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 1996년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.150-153
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    • 1996
  • Polyvinylidene fluoride(PVDF) thin films are fabricated by vapor deposition method and their dielectric characteristics are investigated. At electric field near 4MV/m, a phase transition occur with polar ${\alpha}$ . In accordance to increasing temperature, the dielectric relaxation of PVOF thin films show from 70Hz to 104Hz. This result correspond to Debye's theory[1]. Activation energy of PVDP thin film is 21Kca1/mo1.

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Nylon6/PVDF블렌드의 열전이 및 동적열역학적 거동에 미치는 P(MMA-co-MAA)의 영향 (Effects of P(MMA-co-MAA) on the Thermal Transitions and Thermo-Dynamic Mechanical Properties of Nylon 6/PVDF Blend)

  • 김갑진;조항원;윤기종
    • 한국섬유공학회:학술대회논문집
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    • 한국섬유공학회 2001년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.265-269
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    • 2001
  • nylon 6의 단점인 저온에서의 연성 및 내충격성 저하를 개선하는 동시에 nylon 6의 내후성도 개선시키는 방법의 하나로 유리전이온도가 매우 낮고, 내가수분해성, 내후성 및 연성(ductile property)이 뛰어난 불소함유 고분자계의 한 종류인 PVDF(polyvinylidene fluoride)를 nylon 6에 용융블렌드 하는 방법이 제안되었다. [1-5] (중략)

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Preparation and characterization of PVDF/TiO2 composite ultrafiltration membranes using mixed solvents

  • Tavakolmoghadam, Maryam;Mohammadi, Toraj;Hemmati, Mahmood
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제7권5호
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    • pp.377-401
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    • 2016
  • To study the effect of titanium dioxide ($TiO_2$) nanoparticles on membrane performance and structure and to explore possible improvement of using mixed solvents in the casting solution, composite polyvinylidene fluoride (PVDF) ultrafiltration membranes were prepared via immersion precipitation method using a mixture of two solvents triethyl phosphate (TEP) and dimethylacetamide (DMAc) and addition of $TiO_2$ nanoparticles. Properties of the neat and composite membranes were characterized using scanning electron microscope (SEM), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS), Atomic force microscopy (AFM) and contact angle and membrane porosity measurements. The neat and composite membranes were further investigated in terms of BSA rejection and flux decline in cross flow filtration experiments. Following hydrophilicity improvement of the PVDF membrane by addition of 0.25 wt.% $TiO_2$, (from $70.53^{\circ}$ to $60.5^{\circ}$) degree of flux decline due to irreversible fouling resistance of the composite membrane reduced significantly and the flux recovery ratio (FRR) of 96.85% was obtained. The results showed that using mixed solvents (DMAc/TEP) with lower content of $TiO_2$ nanoparticles (0.25 wt.%) affected the sedimentation rate of nanoparticles and consequently the distribution of nanoparticles in the casting solution and membrane formation which influenced the properties of the ultimate composite membranes.