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多针头静电纺丝技术被认为是提高纳米纤维产量的有效方法,但是实际生产中针头的场强分布出现严重"边缘效应(End effect)",场强控制存在困难。通过采用COMSOL Multiphysics多物理场有限元模拟软件对多针头静电纺丝过程中场强的分布及大小进行模拟研究,提出了加不等电压和不等针长的措施对多针头静电纺场强的大小及均匀度实施改进,探索最佳改进工艺,并通过有限元模拟对上述方案进行评价。旨在通过对场强大小及均匀性的控制来降低纺丝过程中存在的不稳定现象,均衡场强,从而提高纺丝效率,攻克制约多针头静电纺丝的规模化生产的瓶颈。 相似文献
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多针头静电纺丝技术被认为是提高纳米纤维产量的有效方法,但是实际生产中针头的场强分布会出现严重"边缘效应(End effect)",场强均匀性控制存在困难,影响了纺丝产量的提高和静电纺丝技术的工业化实施。通过采用COMSOL Multiphysics多物理场有限元模拟软件对多针头静电纺丝过程中场强的分布及大小进行模拟研究,提出了一种在纺针周围加金属套管的屏蔽措施对多针头静电纺场强的大小及均匀度实施改进,并通过有限元软件对上述解决措施进行仿真和评价。结果表明,在最佳工艺参数下,场强大小及分布均匀性可得到有效控制和改善,从而减轻或消除规模化静电纺丝过程中场强不均衡现象、提高纺丝场强,达到提高纺丝效率和产量、降低生产成本、提高生产利润的目的。 相似文献
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对近场直写静电纺丝技术的机理、发展、相关参数的控制以及应用方面展开综述,指出该技术亟待解决或改进的问题,包括纺丝机理不甚清晰;接收距离较短、严重限制射流拉伸和溶剂的完全挥发;纺丝纤维在空间第三维的可控性普遍不高;潜在应用有待进一步开发等。提出未来的研究方向主要集中在:近场直写静电纺丝技术理论研究、生产效率的提高、制备3D结构材料以及开发其在生物工程及微纳米技术领域的应用等。 相似文献
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为了研究金属套管的结构参数对场强的影响,采用COMSOL有限元模拟软件对附加金属套管的多针头静电纺丝过程中的电场强度大小与分布进行了模拟与分析,并且提出了一种复合结构的纺针模型,对附加金属套管进行了拓展应用。结果发现:施加金属套管后,针尖最大电场强度呈现增加的趋势,当厚度为0.6 mm时,CV值可从原来的7.5%降低到3.2%;针头与金属套管间隙为0.02 mm时,场强最均匀,CV值仅为1.1%;套管高度与针长一致时场强最大。此外,采用复合结构的纺针时针尖电场强度提高了82.9%,而且针头内侧涂覆PTFE可以有效地防止针头堵塞的问题;复合结构的七针外围增加套筒,套管的场强CV值3.23%小于没有金属套管的8.13%,而且每一个针尖的场强均高于没有套筒的针头场强。 相似文献
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