火山口狀泰勒錐靜電紡絲的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是目前制備納米纖維最基本最重要的方法。與傳統(tǒng)制備納米纖維的方法相比，靜電紡絲技術(shù)以其紡絲效率高、生產(chǎn)工藝簡單等特點(diǎn)，相關(guān)研究越來越多。
　　 火山口狀泰勒錐靜電紡絲是在氣泡靜電紡絲的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型靜電紡絲技術(shù)。在較高粘度聚合物溶液中，在較強(qiáng)氣流怍用下，溶液液面會產(chǎn)生類似火山口狀的隆起，相當(dāng)于泰勒錐，錐口表面溶液會在電場力作用下克服溶液表面張力產(chǎn)生射流，射流最后被接收板接收得到納米纖維。
　　 為了探索火

2、山口狀泰勒錐靜電紡絲機(jī)理，本文首先運(yùn)用流體力學(xué)、火山噴發(fā)理論和爆破理論等對火山口狀泰勒錐形成原因進(jìn)行了理論分析，建立了火山口狀泰勒錐的幾何模型和物理模型，分析了不同氣壓、不同溶液粘度、不同溶液深度對火山口泰勒錐形態(tài)的影響。結(jié)果表明，隨著氣壓的增大，氣體通道形成的周期減小，錐口高度隨之增加，錐口寬度增加;在一定范圍內(nèi)，通入相同的氣壓，隨著溶液高度增加，錐口高度減小;隨著粘度的增大，形成錐口的臨界氣壓增大。為了進(jìn)一步探究火山口狀泰勒錐的形成

3、及電場在火山口狀泰勒錐靜電紡絲中的分布情況，本文采用Ansvs有限元分析軟件，建立通入氣體的后火山口狀泰勒錐形成的有限元模型，結(jié)果顯示在氣流作用下溶液變?yōu)榛鹕娇跔?氣體流速在進(jìn)氣口和火山口內(nèi)部較大;火山口狀泰勒錐形狀呈周期性變化，與理論推導(dǎo)一致。并進(jìn)一步對加載電壓后，火山口狀泰勒錐的電場分布進(jìn)行了數(shù)值模擬，并重點(diǎn)分析了錐口寬度、錐口高度、溶液深度等對電場分布的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，火山口狀泰勒錐錐口部分電場強(qiáng)度最大;隨著溶液深度的增加，錐口處