通过基于不同收集器的电工艺生产的纳米纤维的机械特性比较
Sajjad Sheikhi1, Aazam Ghassemi1, S Mohammad Sajadi2
1Department of Mechanical Engineering, Najafabad Branch, Islamic Azad University, Najafabad, Iran.
Heliyon
|January 11, 2024
概括
电聚烯二 (PAN) 纳米纤维是使用各种收集器创建的. 旋转的气收集器产生了最高的最终强度,而磁盘收集器产生了最高的Young Young强度.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 聚合物科学 聚合物科学
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- 通过电制成的聚合物纳米纤维对于医学工程,环境工程,生物技术,能源,组织支架和防护服的应用至关重要.
- 评估纳米纤维膜的机械性能对于确保它们在苛刻应用中的长期耐用性至关重要.
研究的目的:
- 调查不同收集器对通过电制成的多烯二 (PAN) 纳米纤维的机械性能的影响.
- 为了比较使用光盘,圆柱,丝鼓,平行条和多边形收集器制造的PAN纳米纤维的最终强度和Young的模量.
主要方法:
- 聚烯二 (PAN) 纳米纤维是从Dimethylformamide (DMF) 中的溶液中电的.
- 纳米纤维采集使用五种不同的收集器几何形状:磁盘,圆柱体,钢丝鼓,平行条和多边形.
- 机械性能,特别是最终强度和扬模量,通过在10 × 25 mm2的样本上进行拉伸试验,厚度为0.03 mm,进行了评估.
- 扫描电子显微镜 (SEM) 用于描述平均纳米纤维直径,直径在300nm至340nm之间.
主要成果:
- 通过旋转筒收集器生产的纳米纤维层表现出最高的最终强度.
- 使用磁盘收集器制造的纳米纤维层显示出最高的模量.
- SEM分析证实了平均纳米纤维直径在300和340nm之间.
结论:
- 选择采集器几何学显著影响电PAN纳米纤维的机械性能.
- 旋转式圆柱体和圆盘采集器有效地提高了PAN纳米纤维膜的特定机械特性 (最终强度和Young的模量).
- 这些发现为为特定工程应用量身定制纳米纤维膜特性提供了宝贵的见解.
关键词:
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