Bailibo Testing에서는 고전압 분극 및 고온 분극 기술 분석에 대해 논의합니다

고전압 분극과 고온 분극은 재료과학 분야에서 중요한 두 가지 재료 분극 기술입니다. 이는 주로 압전 세라믹, 강유전성 재료 및 폴리머와 같은 기능성 재료의 준비 및 성능 최적화에 사용됩니다. 둘 다 재료 내에서 전기 영역의 방향 배열을 달성하는 것을 목표로 하지만 작용 메커니즘과 적용 범위에는 상당한 차이가 있습니다.

1. 고압 분극의 원리

고압 분극은 고압 환경을 적용하고 가소화 가스(이산화탄소 등)를 도입하여 분극을 달성하는 기술적 방법을 의미합니다. 고압에서는 이산화탄소 가스가 고분자 시스템에 유입되어 가소제 역할을 하여 고분자의 유리전이온도(Tg)를 일시적으로 낮춥니다. Tg가 실온 이하로 떨어지면 상대적으로 온화한 조건에서 더 높은 Tg를 갖는 폴리머 분극이 달성될 수 있습니다. 분극이 완료된 후 감압을 통해 계내의 가스를 제거하고 물질은 원래의 상태로 돌아갑니다.

이 기술의 가장 큰 한계는 급속한 감압 과정에서 필름 내부에 큰 자유 부피의 구멍이 형성되어 편광 배향의 고온 안정성이 떨어질 수 있다는 것입니다.

고온 현장 테스트

2. 고온 분극의 원리

고온 분극은 물질을 특정 온도(보통 물질의 퀴리 온도에 가까운)까지 가열한 후 전기장을 인가하는 분극 과정입니다. 압전 세라믹 재료의 경우 분극 온도는 일반적으로 전기 영역 회전 저항을 효과적으로 줄이기 위해 100-150°C 범위에 있습니다. 유지 시간은 일반적으로 10~30분으로 조절됩니다.

고온 환경에서는 소재 내부의 보자력장이 크게 감소하는데, 이는 상대적으로 낮은 전계 세기에서도 충분한 분극을 이룰 수 있다는 것을 의미한다. 실험 연구에 따르면 고온 분극 후 재료의 종방향 압전 계수(d₃₃)가 크게 향상되고 분극 효과가 상온 분극보다 더 나은 것으로 나타났습니다. 그러나 퀴리 온도 이하의 온도 범위에서 측정된 잔류 분극의 안정성은 상대적으로 열악하다는 점에 유의해야 합니다.

3. 주요 기술 매개변수

분극 프로세스의 핵심 매개변수에는 분극 임계값 필드, 보자력장, 포화 분극 강도(Ps), 잔류 분극 강도(Pr) 등이 포함됩니다. 연구에 따르면 전기장이 약 150V/mm보다 낮으면 상전이 온도 이상에서도 완전한 분극을 달성할 수 없는 것으로 나타났습니다. 이는 분극 프로세스에 충분한 전기장 강도에 도달해야 함을 나타냅니다.

IV. 응용 분야

고전압 분극 및 고온 분극 기술은 압전 세라믹 센서, 강유전체 메모리, 드라이버 및 기타 전자 장치의 제조에 널리 사용되며 재료 과학, 에너지 저장 및 변환 분야에서 중요한 과학적 연구 및 응용 가치를 가지고 있습니다.