<Concise Report>폴리머 압전 재료의 동향(2020년 10월 조사)(일본어판)
자료코드: R62202402 / 2020년 12월 15일 발행 /A4 p49(PDF로만 제공)
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◆조사개요
본 조사 리포트는 정기간행물 Yano Eplus 2020년 11월호에 게재된 내용입니다.
■리서치 내용
1. 폴리머 압전재료란
2. 폴리머 압전재료의 종류
2-1. 폴리플루오르화 비닐리덴/공중합체[PVDF/P(VDF-TrFE)]
2-2. 폴리젖산(PLA)
2-3. 폴리청화비닐리덴(PVDCN)
2-4. 폴리요소
2-5. 홀수 나일론
3. 압전성 PVDF의 제작방법
3-1. 연신법
3-2. 용융 결정화
3-3. 용매캐스트법
3-4. 공중합법
3-5. 필러와의 컴포지트
4. 폴리머 압전재료 시장규모 예측
【그림·표1. 폴리머 압전재료의 국내 및 WW 시장규모 추이와 예측(금액: 2019-2024년 예측)】
【그림·표2. 폴리머 압전재료 수요 분야별 WW 시장규모 추이와 예측(금액:2019-2024년 예측)】
5. 폴리머 압전재료 관련 기업·연구기관의 대응 동향
5-1. 공립대학법인 오사카시립대학
(1) PVDF의 결정구조
【그림1. PVDFⅠ형, Ⅱ형, Ⅲ형의 결정구조】
(2) 단일 용매에 의한 PVDFI형, II형, III형의 제작
【그림2. 용매 캐스트법에 의한 실험방법】
(3) PVDF/PMMA 블렌드의 용융혼련법에 의한 PVDF의 결정구조 제어
【표 1. PVDF/PMMA의 프로세스 조건과 PVDF의 결정 구조와의 관계】
5-2. 국립대학법인 오카야마대학
(1) 소프트 액추에이터
【그림3. 대만곡 러버 액추에이터의 구조】
【그림4. 대만곡 러버 액추에이터의 동작 모습】
【그림5. 파지 검출센서를 탑재한 액추에이터】
【그림6. 파지 검출센서를 탑재한 액추에이터의 만곡동작 확인】
(2) 근음(筋音) 센서
【그림7. 흡반형 근음센서의 구조】
【그림8. 근음센서의 평가실험 개요】
【그림9. 등척성 수축 시 근음측정 실험 모습】
5-3. 주식회사 크레하/주식회사 크레하트레이딩
(1) PVDF 수지 "KF 폴리머®"
(2) 'KF 폴리머®'로부터 얻은 고분자 압전·초전체 'KF PIEZO FILM'
【그림10. 「KF PIEZO FILM」의 결정구조와 압전체로서의 성능을 나타내는 모식도】
【그림11. PVDF의 화학식(왼쪽)과 결정구조(오른쪽)】
【그림12. PVDF의 응용 예 각종 센서류(왼쪽)와 음향 센서(오른쪽)】
5-4. 일반재단법인 고바야시이학연구소
(1) 고분자의 전기 물성[1]
(2) 폴리머 압전재료 PVDF에 관한 선진적인 대응
(3) 악기용 고분자 센서 개발
【그림13. Atmosfeel™이미지(위) 조작패널(아래) 일렉트릭 어쿠스틱 기타 FG/FSRedLabel시리즈(오른쪽)】
【그림14. 다공성 폴리머가 압전소자로 기능하는 모식도】
【그림15. 마이크로보이드의 대전에 의한 압전 특성 발현(왼쪽)과 콘택트센서로서의 기능(오른쪽)】
(4) 마지막
5-5. Techno Alpha 주식회사
(1) Piezotech사 제작 PVDF 계열 강유전성 재료 "Piezotech®"
(2) 'Piezotech®FC' 시리즈
【그림16. FC 시리즈의 D-E 히스테리시스 곡선】
(3) 'Piezotech®RT' 시리즈
【그림17. RT 시리즈의 D-E 히스테리시스 곡선】
(4) 'Piezotech®' 애플리케이션 사례
(4)-1. 압력 센서
【그림18. "Piezotech®"를 이용한 압력 센서 사례】
(4)-2. 표면 탄성파 필터
【그림19. 표면 탄성파 필터 사례】
(4)-3. 햅틱스
【그림20. 햅틱스 사례】
(4)-4. 마이크로펌프
【그림21. 마이크로펌프 사례】
5-6. 주식회사 무라타제작소
(1) 폴리머 압전 재료의 변위 센서로서의 응용
【그림22. Leaf Grip Remote Controller의 외관(왼쪽)과 단면 모식도(오른쪽)】
(2) touch pressure pad로서의 응용
【그림23. touch pressure pad의 외관(왼쪽)과 검지 원리 모식도(오른쪽)】
(3) 압전 필름 센서로 '플랙시블 스마트폰'을 실현
【그림24. 압전 필름을 부착한 플렉서블 무기EL 시트 사례】
【그림25. 왜곡을 검지하는 버튼리스 케이스용 소형 압압센서의 사례】
(4) 세계 최초로 전기의 힘으로 항균성능을 발휘하는 섬유를 개발
【그림26. 항균 메커니즘을 나타낸 섬유단면모식도】
【그림27. 「PIECLEX」 사용 섬유상품개발 사례】
5-7. 국립대학법인 와카야마대학
(1) 플라스틱 가스관 결함 검사[1]
【그림28. 세라믹제 및 폴리머제 초음파 탐촉자 비교】
【그림29. 단면 이미지에 의한 PE가스관 EF 이음매 융착부의 건전성 평가】
【그림30. 초음파 탐촉자를 이용한 단면 촬영에 의한 결함 검출 결과 단면 사진(왼쪽) 세라믹제 탐촉자에 의한 검사결과(중앙) 폴리머 탐촉자에 의한 검사결과(오른쪽)】
(2) 베어링의 플레이킹 손상 검사[2]
【그림31. 집속 탐촉자에 의한 누설 레일리파의 발생과 수신】
【그림32. 개발한 분할형 집속 탐촉자(왼쪽)과 누설 레일리파의 검출(오른쪽)】
(3) 부호화 개구 초음파 어레이 트랜스듀서에 의한 순간 단면 촬영 이미지[3]
【그림33.2 채널M 계열 부호화 개구 초음파 어레이 탐촉자】
【그림34. 단일 M계열 부호화 개구(한쪽 채널)에 의한 와이어선(2개)의 순간 촬영】
(4) 부호화 송신기술을 이용한 펄스 압축 초음파 계측[4]
【그림35. 7비트 길이 M계 부호화 적층 탐촉자의 구조(왼쪽)와 송신파형(오른쪽)】
【그림36. 7비트 길이 M계 변조파의 펄스 압축 파형(왼쪽)과 송수신 각도의존성(오른쪽)】
6. 우수한 특성을 발휘하는 폴리머 압전 재료가 메이저가 될 날이 머지않았다.
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