ridm@nrct.go.th   ระบบคลังข้อมูลงานวิจัยไทย   รายการโปรดที่คุณเลือกไว้

การศึกษาการเตรียมสารวัสดุเชิงประกอบของเฟอรโรอิเล็กทริกโพลิเมอร์และเซรามิก

หน่วยงาน สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ

รายละเอียด

ชื่อเรื่อง : การศึกษาการเตรียมสารวัสดุเชิงประกอบของเฟอรโรอิเล็กทริกโพลิเมอร์และเซรามิก
นักวิจัย : อทิตย์สา เพ็ชรสุข , พิทักษ์ เหล่ารัตนกุล , Atitsa Petchsuk , Pitak Laoratanakul
คำค้น : Composite materials , Instruments and techniques , Physical sciences , Physics of materials , Polymeric composites , Polymers , วัสดุเชิงประกอบ , ศูนย์เทคโนโลยีโลหะและวัสดุแห่งชาติ , สาขาวิศวกรรมศาสตร์และอุตสาหกรรมวิจัย , เซรามิก , เฟอร์โรอิเล็กทริก , โพลิเมอร์
หน่วยงาน : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ
ผู้ร่วมงาน : -
ปีพิมพ์ : 2549
อ้างอิง : http://www.nstda.or.th/thairesearch/node/610
ที่มา : -
ความเชี่ยวชาญ : -
ความสัมพันธ์ : -
ขอบเขตของเนื้อหา : -
บทคัดย่อ/คำอธิบาย :

สารวัสดุเชิงประกอบของโพลิเมอร์และ เซรามิกเป็นหัวข้อการิจัยที่มีความสำคัญเพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เนื่องจากมีการพัฒนาสารวัสดุเชิงประกอบมาใช้ในหลายๆด้าน เช่นทางด้าน ทรานสดิวเซอร์ ได้แก่ hydrophone และ microphone นอกจากนี้ยังสามารถนำไปใช้งานทางด้าน pyroelectric detector ได้แก่ infrared detector เซรามิกจำพวก barium titanate และ lead zirconate titanate (PZT) มีคุณสมบัติทาง piezo- และ pyroelectric ที่ดีเยี่ยม อย่างไรก็ตาม ความเปราะและความไม่ยืดหยุ่นของเซรามิกเป็นข้อจำกัดการใช้งานบางประเภทของ ทรานสดิวเซอร์ การใช้งานทางด้าน electromechanical transducer บางครั้งต้องการคุณสมบัติทางด้าน piezoelectric d และ g coefficient ที่มีค่าสูงๆ ค่า thermal capacity ต่ำ ค่า acoustic impedance ที่ต่ำและค่า mechanical flexibility ที่สูง Ferroelectric polymer เช่น Polyvinylidene fluoride (PVDF) สามารถนำไปใช้ประโยชน์ใน device ต่างๆ คุณสมบัติที่สำคัญของ PVDF คือ มีความยืดหยุ่นสูงสามารถขึ้นรูปเป็นแผ่นฟิมพ์ที่บางและมีขนาดใหญ่ได้ นอกจากนี้การตัดชิ้นงานสามารถทำได้ง่ายเพียงใช้กรรไกรตัด คุณสมบัติที่สำคัญที่สุดของ PVDF คือมีค่า piezoelectric g coefficient ที่สูงและมีค่า acoustic impedance ที่ต่ำและมีค่าใกล้เคียงกับของ อากาศ น้ำ และ human tissue ซึ่งสามารถนำไปประยุกต์ใช้งานทางด้าน Biomedical device ที่มีค่าการตอบสนองที่ดีเยี่ยมได้ ข้อเสียของ PVDF คือมีค่า dielectric constant ที่ต่ำ ดังนั้นสารวัสดุเชิงประกอบของเซรามิกและโพลิเมอร์น่าจะเป็น ideal replacement ที่จะให้คุณสมบัติของสารวัสดุเชิงประกอบที่มีค่าการตอบสนองที่สูงขณะเดียว กันก็มีความยืดหยุ่นที่สูงและมีน้ำหนักเบา สารวัสดุเชิงประกอบส่วนใหญ่จะใช้ประโยชน์ทางด้าน electromechanical transducer เช่น hydrophones หรือ biomedical transducer จุดประสงค์ของการใช้โพลิเมอร์เพื่อที่จะใช้ป้องกัน hydrostatic stress หรือบางครั้งใช้เป็น backing material หรือเป็น matching layer เพื่อลดค่า dielectric และ electrical loss ที่เกิดจากการ mismatch ของ impedance ระหว่าง transducer และวัตถุที่ต้องการจะวัด ในงานวิจัยนี้เป็นการศึกษาสารวัสดุเชิงประกอบของเซรามิกซึ่งได้แก่ PZT และ reactive polymer ได้แก่ PVDF ที่มีหมู่ functional group ซึ่งสามารถทำปฏิกริยากับหมู่ hydroxyl groups ที่ผิวหน้าของเซรามิกซึ่งอาจทำให้การกระจายตัวของ ceramic particle ในโพลิเมอร์เมทริกซ์ดีขึ้นส่งผลทำให้ค่าการตอบสนองดีขึ้น Polymer-ceramic composites are becoming more important. There has been a rapid development in wide range of applications. The most well known applications of these composites include electromechanical transducers such as microphones, hydrophone, as well as pyroelectric detector. Ceramics such as barium titanate and lead zirconate titanate (PZT) although have very good piezo- and pyroelectric properties, their brittleness and inflexibility limit their use in some applications. On the other hand, polymer is flexible, light and easy to fabricate into large area thin film. However they shows low electric response. Therefore a composite of high piezo- and pyroelectric coefficient combined with flexible, light and strength of polymer is an ideal replacement to obtain the properties of both classes. In addition, a composite improves the mismatch of the acoustic impedance between ceramic transducer and human tissue, which permits the application in medical area. This research combined a ferroelectric polymer, PVDF and its copolymer with ceramic material, PZT in a 0-3-connectivity pattern. The primary advantage of this connectivity is their cost effective and the ability to be formed into shapes while remaining piezoelectrically active. The major drawback is the agglomeration of the ceramic particles leading to low permittivity. The surface treatment by some surfactants shows an improvement of the dispersion of the ceramic particles in polymer matrix. However, the added surfactant may act as impurities in the system. In this research, we propose a new method to increase permittivity of composite and to minimize the agglomeration of the ceramic particles without adding any impurities into the system. Our method is to chemically bond functional ferroelectric polymer with the surface of ceramic particles, which possibility can improve the dispersion in the polymer matrix.

บรรณานุกรม :
อทิตย์สา เพ็ชรสุข , พิทักษ์ เหล่ารัตนกุล , Atitsa Petchsuk , Pitak Laoratanakul . (2549). การศึกษาการเตรียมสารวัสดุเชิงประกอบของเฟอรโรอิเล็กทริกโพลิเมอร์และเซรามิก.
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
อทิตย์สา เพ็ชรสุข , พิทักษ์ เหล่ารัตนกุล , Atitsa Petchsuk , Pitak Laoratanakul . 2549. "การศึกษาการเตรียมสารวัสดุเชิงประกอบของเฟอรโรอิเล็กทริกโพลิเมอร์และเซรามิก".
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ.
อทิตย์สา เพ็ชรสุข , พิทักษ์ เหล่ารัตนกุล , Atitsa Petchsuk , Pitak Laoratanakul . "การศึกษาการเตรียมสารวัสดุเชิงประกอบของเฟอรโรอิเล็กทริกโพลิเมอร์และเซรามิก."
    ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ, 2549. Print.
อทิตย์สา เพ็ชรสุข , พิทักษ์ เหล่ารัตนกุล , Atitsa Petchsuk , Pitak Laoratanakul . การศึกษาการเตรียมสารวัสดุเชิงประกอบของเฟอรโรอิเล็กทริกโพลิเมอร์และเซรามิก. ปทุมธานี : สำนักงานพัฒนาวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งชาติ; 2549.