針式輔助電極靜電紡多射流技術(shù)的實驗及理論研究.pdf

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

2、的規(guī)定。特授權(quán)云洼王些太堂可以將學位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進行檢索，并采用影印、縮印或掃描等復制手段保存、匯編以供查閱和借閱。同意學校向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復印件和磁盤。(保密的學位論文在解密后適用本授權(quán)說明)學位論文作者簽名：導師簽名：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)是近年來納米纖維制備與應用領(lǐng)域中研究最多、應用最廣的技術(shù)之一。靜電紡技術(shù)的關(guān)鍵是在高壓靜電場中產(chǎn)生溶液或熔體射

3、流流動，并在電場作用下拉伸細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，也是近年來國內(nèi)外靜電紡絲技術(shù)研究的熱點問題。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針頭靜電紡中溶劑揮發(fā)速度快、能耗相對較大等缺陷，大大提高了靜電紡納纖質(zhì)量和紡絲效率，對靜電紡絲發(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)、輔助電極數(shù)量以

4、及輔助電極接地、帶正電壓和帶負電壓等對靜電紡絲過程中射流數(shù)量的影響，重點探索了各種位置關(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現(xiàn)泰勒錐多射流噴射中的作用機制，本文利用COMSOL軟件分析了輔助電極的引入對紡絲區(qū)電場及泰勒錐表面電場分布的影響。研究結(jié)果表明，輔助電極的引入

5、無論處于平行、垂直、相對等位置均能產(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；輔助電極帶負電壓即與噴絲頭電壓電勢差越大時產(chǎn)生的射流數(shù)量越多，單帶正電壓時即與噴絲頭電壓電勢差較小幾乎不產(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，將導致噴絲頭處電勢差越大，電場強度越大，噴絲頭液滴受到的電場力越大，可能是導致其更容易產(chǎn)生多射流的主要原因，理論結(jié)果與實驗結(jié)果