測試設(shè)備：信號發(fā)生器、運動平臺、注射泵、高壓放大器、示波器、收集基底、高速攝像機等。

實驗過程：實驗噴射的射流通過CCD或者高速攝像機進行拍攝，噴射后得到的液滴尺寸借助光學(xué)顯微鏡進行檢測并一步觀察分析。實驗系統(tǒng)圖如3-1所示。

實驗裝置中包括交流高壓電源、運動平臺、注射泵、收集基底、攝像機等。其中，交流高壓脈沖電源的正極接噴頭針管，負極與收集板相連;收集基底與運動平臺固定連接。注射泵向噴頭針管內(nèi)連續(xù)供液,溶液在針管嘴末端形成懸滴。在電場作用下，溶液由懸滴尖端噴射，射流聚集在收集基底上以便進一步觀察分析。圖3-2所示為實驗用高速三維運動平臺。

實驗裝置：信號發(fā)生器、高壓放大器、示波器、注射泵、高速攝像機；

實驗結(jié)果：交變電場誘導(dǎo)的單射流在收集板上以液滴或者連續(xù)線的方式沉積,具體情況由聚合物溶液的濃度和實驗條件而定。在電場中，帶電懸滴因表面電荷積聚而產(chǎn)生法向電場驅(qū)動力，當噴頭施加電壓超過某個值時，帶電懸滴會噴出帶電液滴或者射流。若噴出的為微小帶電液滴則是靜電霧化，若噴出的是聚合物單射流則稱之為靜電紡絲。如圖3-5所示

靜電紡絲主要依靠聚合物流體上的電荷來產(chǎn)生靜電斥力，以克服其表面張力，從而產(chǎn)生射流或者液滴。因此，在電紡過程中施加電壓幅值必須超過臨界電壓才能保證溶液的順利噴射。為了分別考察正負電壓對射流噴射的影響。使用PEO溶液在不同的交變電場下，負向電壓幅值U作用下的液滴沉積的情況，實驗采用的噴頭直徑為d=60um，噴嘴至收集板間距h=2mm，輸入電壓頻率后p-10Hz，電壓占空比6-50%，供液速度Q-20ml/hr;固定交變電場的正向電壓幅值U(U=2000kV)，通過改變U的大小考察其對液滴噴射的。

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審核編輯 黃宇