최근 고분자재료의 눈부신 발전은 전기기기의 절연에도 많은 향상을 가져왔다. 전기기기의 절연재료로는 기계적, 전기적, 화학적 성능이 우수한 합성수지재료가 많이 쓰이고 있다. 전기절연재료를 대별하여 보면 박막재료와 함침재료로 나눌 수 있으며, 박막재료에는 운모, 실리콘고무, 폴리아미드필름, 폴리아미드클로즈 등이 있으며, 바니쉬류에는 내열성이 우수한 실리콘계바니쉬와 무용제함침재료가 많이 사용된다. 전기기기의 기본 구성재료이며 기기의 성능 향상과 소형화, 경량화에 중요한 인자로 작용하는 전기절연재료인 박막재료와 함침재료의 조화로 구성되는 절연시스템의 열열화와 내열수명에 영향을 미치는 절연의 신뢰성에 대하여 알아본다.
전기기기의 성능향상에는 우수한 재료의 개발과 그 의 적절한 이용이 결정적인 요인이다. 일본에 있어서의 전기재료의 개발과 그의 이용에 관한 연구노력은 충분하지는 않으나 주요한 전기재료를 예로 들어 우리들의 선비가 노력한 자취를 더듬으면서 일본에 있어서의 전기공학의 진보에 관해서 해설하고져 하며 나아가서 재료과학의 중요성을 역설하고자 한다.
일본에 있어서의 기술잡지등에서 생산기술은 여러 외국에 있어서의 기술잡지등에서 취급하고 있을 정도로 성장하였다. 일본의 기술자는 오랜동안 유럽, 미국으로 부터의 기술도입에 의하여 기술수준을 향상시키는데 불과했으나 그런 동안에 기초적인 학문도 많지는 않았으나 진보하였다. 그 결과, 전기전자재료가 진보하여 전기전자기기의 성능향상에 크게 기여를 하였다. 자성재료도 그중 하나이다. 잘 알고 있는 바와 같이 자성재로는 고투자율재료와 고보자력재료 이른바 자석재료로 대별되는데 고투자율재료에서는 규소강판이외에는 큰 진보는 보이지 않고 있다. 본고에서는 규소강판과 자석재료에 관한 개발동향의 개요를 기술하고저 한다.
유전재료는 넓은 의미로 보아 절연재료(insulators)를 포함시켜 고찰되므로 정확히 한계를 짖기가 어려원진다. 절연재료는 전기적으로 부도체를 의미하며 전기적으로 서로 다른 potential을 갖는 도전성 물질을 분리시키는 역할을 하고, 접촉에 의한 사고를 방지하기도 한다. 유전재료는 electric field와 절연재료 사이에 일어나는 교호작용, 즉 polarization이 중요한 역할을 등장할 때 유전재료라 불리어진다. 따라서 절연재료의 특성을 강전류의 이용에 우선순위를 두는 반면, 유전특성은 high frequency 또는 capacitor에로의 응용에 중점을 두게 된다. 이러한 절연재료 및 유전재료의 재질은 ceramic 또는 glass와 무기재료나 plastic과 같은 유기재료, 나아가 fluid 및 gas상태에서도 찾을수 있게 된다. 어느 특정한 용도에의 응용에는 이러한 전기적 특성 이외에도 기계적, 열적 특성 및 주위의 환경과 분위기에 대한 내구성 뿐만 아니라 더 나아가 제조공정상의 문제점들도 대두된다.
전기기구의 소형 경량화 및 그 전기특성의 개선을 위하여 박막절선재료에 대한 요구는 최근 매우 높아져서 아주 얇으며 그리고 절연내력이 좋고 내열성 등이 양호한 것이 소망되고 있으며 이를 위하여 여러가지 종류의 재료가 개발 연구되고 있다. 여기서는 기중 종래의 재료에 대신하여 각각의 특징에 따라 사용되고 있는 몇가지 재료에 대하여 기술한다.
We obtained in-situ $MgB_2$ thin films in an one-step process using ESSD (Evaporation Sputtering Simultaneous Deposition) method. In our approach. the Ma evaporator is designed specially Mg and B are simultaneously evaporated and sputtered, respectively, in the specially designed ESSD chamber. The background pressure was less than $1{\times}10^{-6}$ Torr. The substrate temperature was kept at 623 K. The film properties were investigated by both electrical resistivity and PPMS. As a result, typical $T_c$ of films was 11 K.
Proceedings of the Korean Fiber Society Conference
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2001.10a
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pp.320-323
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2001
일반적으로 고분자 재료는 그 자체로는 전기가 통하지 않는 전기절연체이나 여기에 카본블랙, 카본파이버, 금속분말 등 전도성을 가지는 입자들을 가지고 도핑할 경우 전기가 통하는 반도체 특성을 지니는 재료로 변화를 한다. 특히, 전기ㆍ전자재료 분야에서 이러한 특성을 이용한 재료 중 하나인 PTC 소자는 나노 크기를 가지는 카본 블랙과 고분자 재료의 복합화를 바탕으로 하여 과전류에 의한 발열의 감지 및 전류를 차단함으로서 회로를 보호하는 소자를 말하는 것으로서 현재 그 수요량이 급격히 증대하고 있는 기능성 재료중 하나이다. (중략)
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[게시일 2004년 10월 1일]
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