纳米技术与功能材料－纳米纤维.PDFVIP

高压静电纺丝制备纳米纤维 高压静电纺丝制备纳米纤维 物理实验教学中心 大连海洋大学 2013-4-8 1 一．实验目的 1. 了解静电纺丝制备纳米纤维原理。 2. 熟悉静电纺丝制备纳米纤维的影响因素。 3. 学会使用静电纺丝仪器。 2013-4-8 2 二. 实验所需设备 连续可调高压直流电源、高精度步进推进器、静电纺 连续可调高压直流电源、高精度步进推进器、静电纺 丝仪、集热式磁力搅拌器、电子显微镜。 丝仪、集热式磁力搅拌器、电子显微镜。 2013-4-8 3 三. 实验原理 聚合物溶液受到高压静电的作用，积聚在纺丝液的表面，电荷受到的电场力与表面张力方向相反。随着电场 强度的提高，在纺丝管口处的半球形液滴拉伸，液滴曲面的曲率将逐渐发生改变，半球状液滴会变为锥形 （称为Taylor锥），当电位超过某一临界值时，电场力克服溶液的表面张力，在锥形管顶端，形成一束带 电的喷射流。喷射流在电场力作用下被以很高的倍率拉伸变细，同时细流中溶剂挥发，纤维固化成形，最 后被带有相反电荷或接地的接丝装置接受。 2013-4-8 4 四. 实验内容 1. 测量临界电压（V ）随接收距离（h ）的变化； c 2. 测量纤维直径（D ）随电场强度（E ）的变化。 2013-4-8 5 五. 实验步骤 1. 测量临界电压（V ）随接收距离（h ）的变化 c 吸取喷丝溶液到带有直径为0.5 mm不锈钢针头的10mL玻 璃注射器中，针头接电源正极，铝箔做为收集装置接电 源负极，推进速度控制在1 mL/h，测量喷丝临界电压 （Vc ）随针头与接收装置的距离（h ）变化。填入表1-1 中。 2. 测量纤维直径随电压的变化 吸取喷丝溶液到带有直径为0.5 mm不锈钢针头的10 mL玻 璃注射器中，针头接电源正极，铝箔做为收集装置接电 源负极，推进速度控制在1 mL/h，固定针头与接收装置的 距离（h ）为10 cm，采用电子显微镜测量不同电场强度下 （E ）纤维直径(D)变化情况，填入表1-2。 2013-4-8 6