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표면 수산화 처리된 CaCu3Ti4O12로 코팅한 폴리 우레탄 스펀지기반 고성능 유연 정전용량성 압력 센서

표면 수산화 처리된 CaCu3Ti4O12로 코팅한 폴리 우레탄 스펀지기반 고성능 유연 정전용량성 압력 센서

본 논문에서는 칼슘 구리 티타 네이트 (CaCu3Ti4O12, CCTO) 가 코팅된 폴리우레탄 (polyurethane, PU) 스펀지기반 고성능 유연 정전용량성 압력 센서의 새로운 제작 공정 기술을 개발하고 평가하였다. 표면 수산화 처리된 CCTO-OH 를 에탄올 및 KH-550 의 혼합 용액에 분산시킨 후, PU 스펀지를 딥-코팅하여 CCTO@PU 스펀지를 제조하였다. CCTO-OH 는 PU 와의 실란 커플링을 통해 계면 분극을 향상시킴과 동시에 우수한 접착력을 나타냈고, 30 wt%의 CCTO 농도에서 제작된 센서는 각각 167.05, 0.71 의 높은 유전 상수 및 낮은 손실 탄젠트를 나타냈다. 또한, 제작된 센서는 높은 초기 커패시턴스 값으로 인해 외부 기생 효과로부터 매우 강하다. 30 wt%의 CCTO 농도로 제작된 CCTO@PU 스펀지는 낮은 압력 범위에서 각각 29.87 kPa, 0.73 kPa-1 의 낮은 탄성 계수 및 압력 감도로 우수한 전자 기계적 특성을 나타냈다.

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