雙噴頭近場(chǎng)電紡沉積定位特性研究.pdf

1、近場(chǎng)靜電紡絲是一種可以精確定位制造微納米纖維線的先進(jìn)制造技術(shù)。近年來(lái)，社會(huì)各界對(duì)于利用近場(chǎng)靜電紡絲進(jìn)行超精密增材加工的興趣不斷擴(kuò)大。但現(xiàn)階段，關(guān)于近場(chǎng)電紡的研究主要集中在單噴頭近場(chǎng)電紡上，其極低的生產(chǎn)效率是限制其工業(yè)化生產(chǎn)的主要原因。為了滿足近場(chǎng)電紡在實(shí)際產(chǎn)業(yè)中發(fā)展的需求，本文提出通過(guò)使用雙噴頭進(jìn)行近場(chǎng)靜電紡絲來(lái)提高生產(chǎn)效率。通過(guò)增加噴頭數(shù)量不僅僅可以有效提高近場(chǎng)電紡方法生產(chǎn)納米纖維的效率，而且雙噴頭同時(shí)進(jìn)行近場(chǎng)電紡的方法更在各種要求對(duì)

2、稱器件一次成型的制造工藝上有著值得期待的廣泛運(yùn)用。本文在此通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究和理論推導(dǎo)主要研究了雙噴頭近場(chǎng)電紡的沉積特性，并提供了一種合理排布電紡陣列噴頭的方法。
　　首先，本文使用Ansoft Maxwell有限元仿真軟件對(duì)雙噴頭近場(chǎng)電紡進(jìn)行了電場(chǎng)仿真，討論了其電場(chǎng)的變化規(guī)律及穩(wěn)定性，找出了電場(chǎng)強(qiáng)度的影響參數(shù)及其顯著性。對(duì)比分析了在不同電壓時(shí)的最大電場(chǎng)分布強(qiáng)度變化規(guī)律以及在不同紡絲距離時(shí)的最大電場(chǎng)強(qiáng)度變化規(guī)律。
　　其次，本文提

3、出了使用雙噴頭進(jìn)行近場(chǎng)電紡加工，以聚環(huán)氧乙烷(PEO)為紡絲原料，以純凈水為溶劑，通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)，科學(xué)的采用正交試驗(yàn)法以及二次響應(yīng)面法，探討聚環(huán)氧乙烷(PEO)溶液在雙噴頭近場(chǎng)電紡中，各紡絲參數(shù)對(duì)射流沉積位置的影響強(qiáng)弱的大小。并通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，研究了主要影響紡絲參數(shù)對(duì)雙噴頭電紡射流沉積位置的影響規(guī)律。
　　再次，本文對(duì)雙噴頭近場(chǎng)電紡的射流受力狀態(tài)以及在控制的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行了理論分析，分析出雙噴頭近場(chǎng)電紡沉積間距主要會(huì)受到哪些紡絲

4、參數(shù)的影響，并簡(jiǎn)化模型建立了合理的雙噴頭近場(chǎng)電紡射流沉積間距的理論模型。將理論模型與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析，理論模型的正確性獲得了良好的驗(yàn)證。
　　最后，本文對(duì)雙噴頭近場(chǎng)電紡的射流沉積間距的規(guī)律做了進(jìn)一步的演繹與驗(yàn)證，通過(guò)一系列的不同數(shù)量噴頭排布的近場(chǎng)電紡沉積間距分析，并對(duì)比雙噴頭的分析結(jié)果驗(yàn)證了分析的合理性。為雙噴頭近場(chǎng)電紡的研究提供了技術(shù)支持并為后續(xù)的深入研究指明了方向。
　　本文提出了通過(guò)雙噴頭近場(chǎng)電紡的方法來(lái)進(jìn)行實(shí)際生