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《周期變化電場對熔體靜電紡絲纖維的影響研究開題報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在應用文檔-天天文庫。
1、.畢業(yè)設計（論文）開題報告論文題目：周期變化電場對熔體靜電紡絲纖維的影響研究..開題報告一、題目背景和意義納米技術的靈感，來自于已故物理學家理查德·費曼1959年所作的一次題為《在底部還有很大空間》的演講。這位當時在加州理工大學任教的教授向同事們提出了一個新的想法。從石器時代開始，人類從磨尖箭頭到光刻芯片的所有技術，都與一次性地削去或者融合數(shù)以億計的原子以便把物質(zhì)做成有用的形態(tài)有關。范曼質(zhì)問道，為什么我們不可以從另外一個角度出發(fā)，從單個的分子甚至原子開始進行組裝，以達到我們的要求?他說：“至少依我看來，物理學的規(guī)律不排除一個原子一個原子地制造物品的可能性?！彪S著納米科技的飛速發(fā)展，納米纖維技術
2、已經(jīng)成為現(xiàn)代科學的重點研究方向，納米纖維也已經(jīng)廣泛應用在機械、醫(yī)療、化工、電子等產(chǎn)業(yè)領域，而納米復合材料由于其多功能性被大量應用于汽車和航空工業(yè)中[1]。有科學家預言,在21世紀納米材料將是“最有前途的材料”,納米技術甚至會超過計算機和基因?qū)W,成為“決定性技術”。國際納米結(jié)構(gòu)材料會議于1992年開始召開(兩年一屆),并且目前已有數(shù)種與納米材料密切相關的國際期刊。德國科學技術部預測到2010年納米技術市場為14400億美元,美國政府自2000年克林頓總統(tǒng)啟動國家納米計劃以來,已經(jīng)為納米技術投資了大約20億美元。同時,歐盟在2002～2006年期間將向納米技術投資10多億美元。日本2002年的納米
3、技術開支已經(jīng)從1997年的1.20億美元提高到7.50億美元。制造納米纖維的方法有很多，包括復合紡絲法，生物合成法，化學紡絲法，靜電紡絲法等[2]。其中靜電紡絲法以操作簡單、適用范圍廣、生產(chǎn)效率相對較高等優(yōu)點而被廣泛應用。靜電紡絲技術是得到納米纖維最重要的基本方法。該技術生產(chǎn)高性能聚合物納米纖維的工藝流程簡單，能普遍適用于現(xiàn)有的聚合物和生物高分子溶液或熔體?！办o電紡絲”一詞來源于“electrospinning”或更早一些的“electrostaticspinning”，國內(nèi)一般簡稱為“靜電紡”、“電紡”等。1934年，F(xiàn)ormalas發(fā)明了用靜電力制備聚合物纖維的實驗裝置并申請了專利，其專利
4、公布了聚合物溶液如何在電極間形成射流，這是首次詳細描述利用高壓靜電來制備纖維裝置的專利，被公認為是靜電紡絲技術制備纖維的開端。但是，從科學基礎來看，這一發(fā)明可視為靜電霧化或電噴的一種特例，其概念可以追溯到1745..年。靜電霧化與靜電紡絲的最大區(qū)別在于二者采用的工作介質(zhì)不同，靜電霧化采用的是低粘度的牛頓流體，而靜電紡絲采用的是較高粘度的非牛頓流體。這樣，靜電霧化技術的研究也為靜電紡絲體系提供了一定的理論依據(jù)和基礎。對靜電紡絲過程的深入研究涉及到靜電學、電流體力學、流變學、空氣動力學等領域。隨著納米技術的發(fā)展，靜電紡絲作為一種簡便有效的可生產(chǎn)納米纖維的新型加工技術，將在生物醫(yī)用材料、過濾及防護、
5、催化、能源、光電、食品工程、化妝品等領域發(fā)揮巨大作用。靜電紡絲是一種特殊的纖維制造工藝，聚合物溶液或熔體在強電場中進行噴射紡絲。典型的靜電紡絲裝置主要由高壓電源、噴絲裝置和接收裝置3個部分組成[3]。高壓電源在噴絲頭和接收屏之間形成靜電場，在電場作用下，導電聚合物溶液或熔體帶上幾千到幾萬伏高壓靜電，噴絲頭末端的液滴首先被拉成圓錐形（即Taylor錐），當電場強度超過某一臨界值后，液滴克服自身的表面張力和粘彈性力形成噴射細流，進而被拉細，彎曲，隨著溶劑的揮發(fā)或熔體的固化而最終落在接收裝置上[4]。靜電紡絲技術是目前制備納米纖維最重要的基本方法。靜電紡絲技術制得的納米纖維多是以無紡性纖維，其用途范
6、圍相對較小，而現(xiàn)今納米纖維的很多應用需要其具有高度的取向性和規(guī)則整齊的排列。因此，制取擁有更好的機械性能的取向纖維引起了研究者們的極大興趣。利用靜電紡絲制備高度取向的納米纖維，主要是通過改進接收裝置和控制電場等方法來實現(xiàn)[5]。納米材料（nano-material）又稱為超微顆粒材料，由納米粒子組成。粒子尺寸范圍在1-100nm之間，它是由尺寸介于原子、分子和宏觀體系之間的納米粒子所組成的新一代材料。納米纖維由于其直徑小，比表面積大的特點，廣泛應用于各個領域并發(fā)揮著重要的作用，故制備出更高性能的納米纖維也逐漸成為現(xiàn)代科學的一個重要課題[6]。二、國內(nèi)外的研究狀況靜電紡絲根據(jù)是否有溶劑分為溶液靜
7、電紡絲法和熔體靜電紡絲法。聚合物溶液靜電紡絲已經(jīng)有近百年的歷史，最早于1934年美國的Formhals提出一種利用表面電荷的靜電排斥來制備聚合物纖維的裝置。當時溶液靜電紡絲還處于邊緣研究階段，隨后的半個世紀中相關的發(fā)明非常少，直到20世紀90年代中期，Reneker和他同事證實了溶液電紡絲制備納米纖維可行性，這使得溶液電紡絲技術在全球范圍內(nèi)引起了前所未有的研究熱潮。..目前靜電紡絲研究大都集中于溶
