本实验在电动机转速为4000 r/min时，选用直径为0.32 mm、长度为1 cm的喷嘴进行不同浓度PEO纺丝溶液的纺丝实验，通过改变PEO溶液的浓度观察纳米纤维形态随浓度的变化规律，进而探究纺丝溶液浓度对纳米纤维形态质量的影响。当PEO纺丝溶液浓度增至6%时纳米纤维中无珠状纤维与絮状杂质产生，此时纤维直径分布更加集中。...
2023-06-23 理论教育
高速离心力场作用下射流与纳米纤维运动研究
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纳米科技的影响与应用详细阅读
随着纳米技术领域的不断突破，纳米科技对工业生产以及世界经济的影响逐渐扩大。第一届国际纳米科学技术会议于1990年7月在美国巴尔的摩的成功举办，标志着纳米技术的正式确立。随着2001年美国将纳米科技视为下一次工业革命的核心，有关纳米科技的竞争上升到了国家战略高度，我国同样积极研发纳米技术，并先后成立了国家纳米科技指导协调委员会、国家纳米科学中心以及纳米技术专门委员会等。...
2023-06-23 理论教育
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不同离心纺丝喷嘴制备的纤维形态对比分析详细阅读
在不同浓度纺丝溶液的情况下，观察比较4种离心纺丝喷嘴制备的纳米纤维形态质量。图7-94%溶液浓度时不同喷嘴制备的纳米纤维SEM图当采用浓度为6%的PEO溶液进行高速离心纺丝时，阶梯形喷嘴、锥直形喷嘴、锥形喷嘴和弯管形喷嘴制备的纳米纤维形态如图7-10所示。从图中可以看出，4种离心纺丝喷嘴制备的纳米纤维形态质量均有所改善，无球状或团状纤维产生。锥形喷嘴制备的纳米纤维外表粗糙，在纤维表面出现少许颗粒状杂质。...
2023-06-23 理论教育
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不同离心纺丝喷嘴纤维生产效率分析详细阅读
在相同的实验时间下，分别收集阶梯形喷嘴、锥直形喷嘴、锥形喷嘴和弯管形喷嘴制备的纳米纤维，对不同喷嘴的纤维产量进行检测，分析比较不同离心纺丝喷嘴的生产效率。图7-15为不同离心纺丝喷嘴在4000 r/min电动机转速下的纳米纤维产量。其原因为锥形喷嘴出口纺丝射流稳定性较低，纺丝射流在空中容易破裂，纺丝射流无法凝固形成聚合物纤维，导致锥形喷嘴的纳米纤维生产效率较低。...
2023-06-23 理论教育
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高速离心纺丝工艺参数对射流影响优化研究详细阅读
以6%的PEO溶液为实验材料，在纺丝速度为2500 r/min、3500 r/min、5500 r/min、7500 r/min下进行高速离心纺丝射流实验，制备的PEO纳米纤维扫描电镜图如图7-16所示。断裂的纤维缺乏张力，蓬松无力，过高的纺丝速度和射流速度反而会使得纤维的性能降低。研究高速离心纺丝过程中电动机的转速与纺丝溶液射流运动的关系对制备良好的纳米纤维有着重要的意义，对于不同的纺丝溶液，选择合适的电动机转速是制备质量优秀的纳米纤维的关键因素。...
2023-06-23 理论教育
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距离对射流运动的影响收集优化详细阅读
纤维的收集距离对射流运动也有一定的影响，纤维的收集距离是指喷嘴处与收集柱、收集网之间的距离。图7-19在不同收集距离下收集到的纳米纤维在离心纺丝实验中，对6%的PEO溶液在不同转速下的射流最远距离进行多次测量。随着转速的增大，射流运动的最远径向距离逐渐变大，收集半径也逐渐增大，增大的速率逐渐减小。图7-20收集距离和电动机转速的关系...
2023-06-23 理论教育
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其他纺丝方法的介绍与应用详细阅读
Xu和Zhang利用凝胶纺丝和热拉伸制备了聚乙烯醇/单壁碳纳米管复合纳米纤维，实验结果显示复合纳米纤维与纯聚乙烯醇纳米纤维结构基本相同，但是拉伸强度由1.7 GPa增加至2.2 GPa，其纤维拉伸断裂面扫描电镜图如图1-11所示。表1-3拉伸倍数对聚丙烯腈纤维以及碳纳米管/聚丙烯腈复合纤维机械性能的影响...
2023-06-23 理论教育
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如何优化高速离心纺丝实验中纳米纤维的制备？详细阅读
在高速离心纺丝实验中，纺丝溶液与纳米纤维的制备均在室温条件下进行，未考虑外界环境对纳米纤维形态分布的影响。纳米纤维的制备均在室温条件下进行，无法保证实验条件完全相同，因此实验结果可能存在一定误差。在高速离心纺丝装置中添加温度调节与湿度调节功能有助于纳米纤维的制备。...
2023-06-23 理论教育
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高速离心纺丝制备纳米纤维的研究与分析详细阅读
本书在传统纳米纤维制备方法的基础上提出高速离心纺丝制备纳米纤维的新思路，对高速离心纺丝的研究背景、研究现状、研究目的与意义进行了分析，对涉及高速离心纺丝纤维运动的相关影响因素进行详尽的研究，并对喷嘴内纺丝溶液的运动规律及纤维空间射流运动进行分析。从高速离心纺丝的工作原理展开分析，提出本书的研究目标、研究内容和方法。...
2023-06-23 理论教育
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纳米材料的独特性能与应用详细阅读
由于它独特的结构形态，从而产生了小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应与宏观量子隧道效应等，这些性能使得纳米材料拥有了传统材料所不具备的优良性能。此时，表面原子活性高，易与其他原子相结合，这一现象被称为纳米材料的表面效应。图1-1纳米材料形态宏观量子隧道效应：纳米材料的微观粒子具有贯穿势垒的能力被称之为隧道效应。表1-1纳米材料特性与应用续表...
2023-06-23 理论教育
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不同离心纺丝喷嘴制备的纤维直径分析对比详细阅读
图7-12不同喷嘴制备的纳米纤维直径分布在其他离心纺丝实验参数不变的情况下，改变电动机转速，分别以不同离心纺丝喷嘴进行高速离心纺丝，比较不同喷嘴制备的纳米纤维平均直径。实验结果表明，锥直形喷嘴和弯管形喷嘴制备的纳米纤维直径优于阶梯形喷嘴和锥形喷嘴。图7-14不同喷嘴出口直径下制备的纳米纤维平均直径...
2023-06-23 理论教育
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其他因素对影响的考察详细阅读
在高速旋转纺丝过程中，除了纺丝溶液参数、电动机转速以及喷嘴参数等决定纳米纤维形态结构外，纳米纤维收集距离、收集方式、纺丝温度以及纺丝湿度同样对纳米纤维的质量产生影响。纺丝湿度对水溶性纺丝原料的影响最为明显，聚氧化乙烯纳米纤维水溶性较好，纺丝湿度过高会使得聚氧化乙烯纳米纤维溶解，从而导致纺丝失败。在实验室条件下，微小的环境温度变化并不会影响射流运动。...
2023-06-23 理论教育
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喷嘴长度与直径对喷雾效果的影响详细阅读
喷嘴作为高速离心纺丝装置中的重要部件，其内部结构、直径和出口方向会影响射流的初始形状和纤维的运动轨迹，目前对于喷嘴结构的研究主要集中于喷嘴长度以及喷嘴直径对纳米纤维形态的影响。为探究喷嘴长度与喷嘴直径对PEO纳米纤维形态结构的影响，本实验以浓度为6%的纺丝溶液在4000 r/min转速下使用不同参数的喷嘴进行PEO纳米纤维的制备，进而观察纤维的直径分布。...
2023-06-23 理论教育
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纳米纤维的优异特性及多领域应用详细阅读
物体表面积的大小与物体的尺寸成反比，纳米纤维的直径达到纳米级，其表面积大大增加，并且由于纳米纤维易与其他原子结合，显示出较强的活性。纳米纤维优异的特性使其在航天材料、化工、医药等工业生产方面拥有巨大的应用价值。纳米纤维的应用价值巨大，在纺织成品中加入纳米材料，能够形成一层特有的薄膜。此外，纳米纤维还可用在工业产品的精炼方面。纳米纤维因其独特的优良特性，一直都受到各个国家科学家的青睐。...
2023-06-23 理论教育