20世紀(jì)末以來(lái)，納米技術(shù)的概念逐漸家喻戶曉。目前，納米材料已經(jīng)越來(lái)越廣泛地運(yùn)用于人們的生活和工作中。到目前為止，以為納米結(jié)構(gòu)材料的研究發(fā)展迅速，并已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在納米電子器件、光學(xué)器件、傳感器及生物醫(yī)藥運(yùn)用中。

以為納米結(jié)構(gòu)材料的制備方法有很多，如氣相沉積法、模板法、水熱及溶劑熱合成方法等。其中高壓靜電紡絲技術(shù)是一種簡(jiǎn)單而有效制備以為納米材料的方法。那么什么是高壓靜電紡絲技術(shù)？功率放大器在該實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)又起到了什么作用呢？今天Aigtek安泰電子將介紹一下靜電紡絲技術(shù)。

靜電紡絲技術(shù)

高壓靜電紡絲技術(shù)是利用高壓靜電場(chǎng)對(duì)高分子溶液的擊穿作用來(lái)制備納微米纖維材料的方法，其基本原理是在噴射裝置和接收裝置間施加上萬(wàn)伏的靜電場(chǎng)，從紡絲液的錐體端部形成射流，并在電場(chǎng)中被拉伸，最終在接收裝置上形成無(wú)紡狀態(tài)的納米纖維。

與電噴技術(shù)形成的是單分散微米或者納米聚合物球不同，靜電紡絲技術(shù)是通過(guò)使帶有電荷的高分子熔體或者溶液在高壓靜電場(chǎng)中噴射、拉伸、劈裂，固化或者溶劑揮發(fā)，最終形成纖維狀物質(zhì)的過(guò)程，是目前制備一維納米結(jié)構(gòu)材料的重要方法之一。

靜電紡絲技術(shù)裝置主要由高壓放大器、噴絲頭及接收板3部分組成(圖1)。其中，高壓電源一般使用能夠產(chǎn)生幾千到十幾萬(wàn)伏特的直流電源,用以產(chǎn)生高壓靜電場(chǎng)。噴絲頭可以使用帶有注射器針頭的塑料管，金屬管及玻璃管等，嗩絲嘴直徑一般為0.1~lmm。接收板用來(lái)接收經(jīng)溶劑揮發(fā)或者熔體固化后所形成的聚合物纖維，一般采用導(dǎo)電金屬板，硅片，導(dǎo)電玻璃等。當(dāng)然，如果需要得到具有特殊排列的聚合物纖維，還可以采用滾筒、金屬框架等特殊接收板。

盡管從1934年開(kāi)始人們就已經(jīng)利用靜電紡絲技術(shù)來(lái)制備聚合物纖維，但是這方面的研究卻還很少，直到1966年，Simons2在專利中敘述了利用靜電紡絲技術(shù)制備超細(xì)超輕無(wú)紡布的實(shí)驗(yàn)裝置，他發(fā)現(xiàn)通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備的纖維與溶液的黏度有很大關(guān)系。當(dāng)溶液黏度較低時(shí)，得到的纖維長(zhǎng)度較短；而當(dāng)溶液的黏度增大后,纖維變得相對(duì)連續(xù)，但是纖維的直徑依然很大。

1971年,Baumgarten利用高壓靜電紡絲技術(shù)制備了丙烯酸樹(shù)脂纖維，纖維直徑為0.05~lum]。他們還考察了纖維直徑與溶液黏度、溶液加料速度,射流長(zhǎng)度及環(huán)境氣體組分之間的關(guān)系。1972年，Simm等發(fā)表專利報(bào)道，其制備了直徑小于lum的聚合物纖維。1981年，Larrondo和Mhai-ley[3~311以熔融聚乙烯和聚丙烯體系為研究對(duì)象，通過(guò)靜電紡絲技術(shù)制備了直徑為50um左右的纖維，他們?cè)敿?xì)研究了電場(chǎng)強(qiáng)度、熔融體黏度、噴口直徑等對(duì)纖維直徑的影響，結(jié)果表明增加電場(chǎng)強(qiáng)度或者熔融體的溫度都能夠使纖維直徑降低，而嗩絲嘴直徑對(duì)纖維直徑?jīng)]有明顯的影響。

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帶寬：（-3dB）DC~5kHz

電壓：10kVp-p（±5kVp）

電流：20mAp

功率：100Wp

壓擺率：≥111V/μs

審核編輯 黃宇