日本mecc实验用静电纺丝技术介绍

静电纺丝法通常使用材料溶解于溶剂中的溶液作为纺丝材料。

近年来，氧化铝、氧化锆、钛氧化物、锆钛酸铅等陶瓷纳米纤维的纺丝实例频频出现。

静电纺丝系统，如图1所示，由高压电源、聚合物溶液、注射器、喷头和接地收集器组成。聚合物溶液将以恒定的速度从注射器中推出至喷头上。

在喷头上施加20kv至40kv的高压，当电吸引超过聚合物溶液的表面张力时，聚合物溶液喷射器将注向收集器。射流中的溶剂逐渐挥发，当到达收集器时，射流将降低到纳米级。

静电纺丝的参数一般分为三组：溶液特性、纺丝环境和纺丝条件。

Solution Characteristics

・溶液浓度             

・粘度             

・导电性             

・弹性            

・表面张力

Spinning Environment

・环境温度             

・湿度             

・大气压

Spinning Conditions

・施加电压             

・溶液喷出量             

・喷头和收集器之间的距离            

・收集器的旋转速度

如上静电纺丝法影响纳米纤维形状的参数

如何组合这些参数是技术诀窍的关键所在

找到所需形状的纳米纤维的最佳纺丝条件，是最困难也是最花费时间的。

虽然花了很多时间来寻找这些参数和纤维形状之间的相关性，但近年来其关联性变得越来越清晰。

纺丝溶液的聚合物浓度显然是控制聚合物纤维直径的最重要因素。另外，收集器的设计对于控制纤维的取向也是重要的。

用碟式收集器制成的高速取向纳米纤维样品如图5所示。有几个重要的参数需要控制，如纤维直径，表面形状和方向。

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