高深宽比柔性微米纤维阵列制造及稳定性研究

作     者：赵卫军 ZHAO Weijun

作者机构：西安交通大学机械工程学院西安710049 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2017年第51卷第3期

页      面：68-71,128页

核心收录：

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金资助项目(51305337) 

主　　题：高深宽比 柔性微米纤维 贴地倾倒 侧向倾倒 

摘      要：针对高深宽比柔性微米纤维阵列的制造难点,提出了一种利用氟树脂降低纤维表面能结合超声波辅助的方法,以实现高深宽比柔性微米纤维阵列的大面积和低成本制造。利用数学模型研究了纤维贴地倾倒和侧向倾倒的发生条件,在不稳定的情况下,相比于侧向倾倒,高深宽比柔性纤维更易于贴地倾倒,并结合稳定性分析结果进行了相关实验验证。结果表明:通过具有更低表面能的氟树脂对已成型的高深宽比柔性纤维进行表面处理,可有效降低纤维表面能;对于倾倒的高深宽比纤维进行氟树脂表面处理,并辅之以超声振动,能够使得倾倒的纤维恢复到直立状态,当纤维直径为10μm时,其临界稳定深宽比为15.91,提高了纤维的稳定性,实现了直径为10μm、深宽比为10的柔性微米纤维阵列的制造,且制造出的高深宽比柔性纤维具有高度稳定性。