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烟台大学学报（自然科学与工程版） 2019年第4期32卷 391-396页

作者：钟汉林刘春辉张俊曲淑英烟台大学土木工程学院

随机分布纤维被广泛用于改良土体力学特性.然而,目前大部分研究主要关注纤维对松散砂土力学特能的影响,很少研究关注纤维加筋密实砂土的力学特性.本文基于三轴试验研究了剑麻纤维加固密实海洋砂土,定量分析了纤维含量、纤维长度、相对... 详细信息

随机分布纤维被广泛用于改良土体力学特性.然而,目前大部分研究主要关注纤维对松散砂土力学特能的影响,很少研究关注纤维加筋密实砂土的力学特性.本文基于三轴试验研究了剑麻纤维加固密实海洋砂土,定量分析了纤维含量、纤维长度、相对密实度、围压对其物理与力学特能的影响.研究表明,剑麻纤维加筋试件的抗剪强度明显高于纯砂试件;随着纤维含量以及纤维长度的增加抗剪切强度逐渐增加;砂土相对密实度的增加使得纤维加固砂土的抗剪能力逐渐增强;围压在一定范围内对改善纤维加筋砂土的力学特性具有一定程度的影响,超过临界正应力后加固效果减弱.

关键词：随机分布纤维纤维加固抗剪强度三轴试验

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基于感应电极法的纳米纤维静电纺丝工艺研究

基于感应电极法的纳米纤维静电纺丝工艺研究

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作者：徐双超大连理工大学

学位级别：硕士

静电纺丝技术因其能方便制备高比表面积纳米纤维而获得广泛应用。经过近十多年的快速发展,静电纺丝技术日渐成熟和完善。但是,当前电纺技术仍然难以制备出三维、大面积定向分布的纳米纤维,且对电纺纤维的直径的精细地控制仍面临技术挑... 详细信息

静电纺丝技术因其能方便制备高比表面积纳米纤维而获得广泛应用。经过近十多年的快速发展,静电纺丝技术日渐成熟和完善。但是,当前电纺技术仍然难以制备出三维、大面积定向分布的纳米纤维,且对电纺纤维的直径的精细地控制仍面临技术挑战。为了解决上述问题,本文发明了一种新型的静电纺丝方法——感应电极法,通过在传统电纺装置上引入平行感应电极实现了对三维定向和随机分布纳米纤维的可控制备。本文首先研究了感应电极电纺装置中的电场分布形态及其对纳米纤维运动方式的影响机理。基于COMSOL软件的电场分析结果表明,纺丝电场分成两部分:一部分从喷丝针头开始指向感应极板,另一部分由针头指向固定接收极板。纺丝过程包含三种纳米纤维运动方式:向着感应极板运动、向着固定接收极板运动、向着两个极板之间的空间运动。实验结果表明,这三种运动方式可在接收极板之间形成三种对应状态的纳米纤维:感应极板表面上随机分布纤维、固定接收极板表面上随机分布纤维、两个极板之间悬置定向纤维。实验探究了悬置定向PVA纳米纤维的静电纺丝制备工艺。结果显示,悬置纳米纤维以喷丝针头为中心,在固定极板和感应极板之间排布出大面积三维对称和多层排布的定向纳米纤维阵列。对悬置纤维收集统计后发现,81%的纳米纤维定向倾斜角度≤5°,显示出良好的定向性。通过调整电纺参数,可制备出有效长度为6040mm的PVA定向纳米纤维,并可进一步编制成各种角度的纳米纤维阵列。研究了随机分布PVA纳米纤维的电纺参数和丝径分布的关系。实验结果表明,采用感应电极法稳定制备PVA纳米纤维所需电场强度为0.164KV/cm,仅为传统电纺工艺1/10。同时,感应极板的引入有效增大了电流体射流的鞭动角度,从而能够获得相较于传统电纺法直径更小、分布更均匀的PVA纳米纤维。在8cm的电纺接收距离下,感应电极法获得的电纺纤维直径及其方差仅分别为传统电纺纤维的37.2%和6.3%。此外,通过调节纤维接收距离、加载电压、溶液浓度、纺丝针头内径、溶液导电率等参数,还可以方便地控制随机分布PVA纤维的直径和形态。

关键词：静电纺丝感应电极法定向纤维随机分布纤维 PVA

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