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Syndiotactic isoregic 폴리비닐플로라이드 결정의 Force Fields 및 Elastic Properties
Force Fields and Elastic Properties of Syndiotactic Isoregic Poly(viny1 fluoride) Crystal

이정구    (한화그룹 종합연구소   ); 홍진후    (한화그룹 종합연구소  );
  • 초록

    6-31G $\ast$ $\ast$ basis set을 이용한 ab initio 양자역학적 방법에 의하여 2,4,6- trifluoroheptane구조를 구함으로서 syndiotactic isoregic PVF결정의 force field를 유도하였다. 또 그 결과를 PVF의 structure parameter및 elastic constant를 계산하는데 응용하였다. 그 결과 cell parameter는 각각 a(5.205 $\AA$ : chain axis), b(8.457 $\AA$ ) 및 c(4.621 $\AA$ )로 나타났으며 X-ray data(5.04 $\AA$ , 8.57 $\AA$ , 및 4.95 $\AA$ )결과와 비교적 잘 일치함을 알 수 있었다. Defect 비존재하에서의 syndiotactic PVF결정의 Young's 모듈러스 계산값은 267Gpa로 나타났으며, polyvinylideme fluoride(277-293 GPa)및 polyethylene(264-337 GPa)결정의 경우와 비슷한 수준으로 나타났다. 또한 optimum geometry에서 얻어진 bulk modulus값은 experimental geometry 에서 얻어진 값보다 두배의 차이를 보였으며, 이것은 geometry 에 따른 elastic compliance constant(특히 $S_{33}$ 인자)가 크게 달라지기 때문인 것으로 나타났다.


    Force fields of syndiotactic isoregic PVF crystal have been extracted by optimizing a structure of 2,4,6-trifluoroheptane with ab initio Quantum mechanical method with 6-31G * * basis set, and applied to calculate the structure parameters and elastic constants of the material. The cell parameters turned out to be 5.205 $\AA$ , of a axis(chain axis), 8.457 $\AA$ , of b axis and 4.621 $\AA$ of c axis. These parameters are in fair agreement with those of the atactic X-ray structure(5.04 $\AA$ , 8.57 $\AA$ , and 4.95 $\AA$ ,respectively). The young's modulus of defect free syndiotactic PVF crystal was computed to be 267 GPa comparable to those of polyvinilidene fluoride(277-293 GPa) and polyethylene(264-337 GPa) crystals. Bulk modulus value obtained at optimum geometry is more than twice greater than that obtained at experimental geometry due to large difference of elastic compliance constant (especially Sgj element) at these two different geometries.


  • 참고문헌 (18)

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