針式輔助電極靜電紡多射流技術(shù)的實(shí)驗(yàn)及理論研究.pdf

1、獨(dú)創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝之處外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過(guò)的研究成果，也不包含為獲得云洼王些太堂或其他教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：孺碡爺簽字日期：20如年弓月心日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書本學(xué)位論文作者完全了解云洼王些太堂有關(guān)保留、使用學(xué)位論文

2、的規(guī)定。特授權(quán)云洼王些太堂可以將學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學(xué)校向國(guó)家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和磁盤。(保密的學(xué)位論文在解密后適用本授權(quán)說(shuō)明)學(xué)位論文作者簽名：導(dǎo)師簽名：簽字日期：歷f6年弓月心日簽字日期：主’悴歷形年專月世曰摘要靜電紡絲技術(shù)是近年來(lái)納米纖維制備與應(yīng)用領(lǐng)域中研究最多、應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。靜電紡技術(shù)的關(guān)鍵是在高壓靜電場(chǎng)中產(chǎn)生溶液或熔體射

3、流流動(dòng)，并在電場(chǎng)作用下拉伸細(xì)化最終固化成直徑從幾十納米到數(shù)百納米不等的納米纖維。多射流噴射是目前提高靜電紡納米纖維生產(chǎn)效率的主要方向和途徑，也是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外靜電紡絲技術(shù)研究的熱點(diǎn)問(wèn)題。輔助電極靜電紡多射流技術(shù)避免了傳統(tǒng)針式靜電紡中射流單一、納米纖維制備效率低和新式無(wú)針頭靜電紡中溶劑揮發(fā)速度快、能耗相對(duì)較大等缺陷，大大提高了靜電紡納纖質(zhì)量和紡絲效率，對(duì)靜電紡絲發(fā)展有極大的意義。論文首先研究了輔助電極位置(平行、垂直、相對(duì))、輔助電極數(shù)量以

4、及輔助電極接地、帶正電壓和帶負(fù)電壓等對(duì)靜電紡絲過(guò)程中射流數(shù)量的影響，重點(diǎn)探索了各種位置關(guān)系參數(shù)下多射流產(chǎn)生的臨界條件。其次，為了探索輔助電極靜電紡多射流技術(shù)的紡絲機(jī)理，本文借助色散關(guān)系模型建立了多射流噴射模型，研究了針式輔助電極靜電紡產(chǎn)生多射流的理論臨界條件。最后，為了研究尖端輔助電極的引入在實(shí)現(xiàn)泰勒錐多射流噴射中的作用機(jī)制，本文利用COMSOL軟件分析了輔助電極的引入對(duì)紡絲區(qū)電場(chǎng)及泰勒錐表面電場(chǎng)分布的影響。研究結(jié)果表明，輔助電極的引入

5、無(wú)論處于平行、垂直、相對(duì)等位置均能產(chǎn)生多射流；輔助電極距離噴絲頭距離越近，產(chǎn)生的射流數(shù)量越多；輔助電極帶負(fù)電壓即與噴絲頭電壓電勢(shì)差越大時(shí)產(chǎn)生的射流數(shù)量越多，單帶正電壓時(shí)即與噴絲頭電壓電勢(shì)差較小幾乎不產(chǎn)生多射流；另外雙輔助電極與單輔助電極影響類似，但相同條件下射流數(shù)量明顯更高。理論研究發(fā)現(xiàn)，輔助電極距離噴絲頭越近，將導(dǎo)致噴絲頭處電勢(shì)差越大，電場(chǎng)強(qiáng)度越大，噴絲頭液滴受到的電場(chǎng)力越大，可能是導(dǎo)致其更容易產(chǎn)生多射流的主要原因，理論結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果