【高分子材料与工程】【毕业设计】辅助电极作用下多喷头静电纺丝射流拉伸过程力学分析

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1、（20届）本科毕业设计辅助电极作用下多喷头静电纺丝射流拉伸过程力学分析27摘要：静电纺丝是一种制备纳米纤维的方法，其设备一般包括高压静电发生器、供液装置和接收装置。它是利用静电荷使喷嘴尖端的聚合物溶液从半球形转变成锥形，并进而使射流从顶端喷射出来形成超细纤维的过程。现如今产量低及纺丝过程中射流的不稳定性制约着其进一步发展，进而给静电纺丝走向产业化造成了一定的阻力，而多喷头装置和辅助电极的应用是实现其高产量和稳定射流的一个重要的方向。本次研究侧重于采用双喷头装置进行静电纺丝，而在纺丝过程中两个喷头喷出的纤维由于带相同的电荷而互相排斥

2、，加剧了射流的不稳定性，使得纤网中纤维分布不匀。本课题在此基础上设计了各种辅助电极，起到了改善电场的作用，从而稳定射流、均匀纤网，并通过AnsoftMaxwell3D电磁场分析软件进行建模分析，解释为什么辅助电极可以起到这样的作用，为静电纺丝的进一步发展献计献策。关键词：静电纺丝；多喷头；辅助电极；电场仿真27Analysisofstretchingprocessofmulti-nozzleelectrospinningwithauxiliaryelectrodeAbstract：Electrospinningisamethodo

3、fproducingnanofibers.Thedevicesofelectrospinningincludehigh-voltageelectrostaticgenerator,thefluiddeviceandreceiver.Itistheuseofelectrostaticchargetothepolymersolutionfromthenozzletipintoacone-shapeddome,andthusleavingthejetfromthetopofthePenshechulaitheprocessofthefo

4、rmationofultra-finefibers[1].Nowtheproductionofelectrospinningislowandthejetinstabilityrestrictsitsfurtherdevelopment,andthencausedsomedifficultyforelectrostaticspinningindustry.Thatmulti-nozzledeviceandtheauxiliaryelectrodeapplicationistoachieveitshighyieldandstabili

5、tyjetisanimportantdirection.Thisstudyfocusesondual-nozzleelectrospinningdevice,andtwointhespinningprocessthefiberspraynozzlewiththesamechargeasthemutuallyexclusive,exacerbatedtheinstabilityofthejet,makingthefiberinthefiberdistributionuneven.Onthisbasis,theprojectconti

6、nuedtodesignavarietyofauxiliaryelectrodestostabilizethejet,uniformfibernetwork.ByAnsoftMaxwell3Delectromagneticfieldanalysissoftwareformodelingandanalysis,toexplainwhytheauxiliaryelectrodecanplaysucharoleforthefurtherdevelopmentofelectrospinning.Keywords:Electrospinni

7、ng；Multipleneedles；Auxiliaryelectrode；Electricfieldsimulation27目录1绪论11.1静电纺丝概述11.1.1静电纺丝的历史背景11.1.2静电纺丝的发展意义11.2静电纺丝中出现的问题及相关定义11.3静电纺丝中喷头研究的最新成果及动态21.3.1单喷头的发展与应用21.3.2双喷头的发展与应用21.3.3多喷头的发展与应用21.4静电纺丝中辅助电极研究的最新成果及动态31.5课题的研究内容及拟采取的研究方法、技术路线、研究难点以及预期达到的目标41.5.1研究内容41.

8、5.2研究方法51.5.3技术路线51.5.4研究难点51.5.5预期达到的目标51.6毕业论文工作进度和安排52实验过程与AnsoftMaxwell3D电磁场建模机理与方案72.1静电纺丝的设备72.1.1自主组装的静电纺丝设备72.1.2辅助电