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静电纺丝技术是一种能够制备纳米纤维简单高效的方法。在纺丝过程中,带电射流在电场力的作用下加速直线运动一段距离后产生弯曲不稳定的螺旋运动,溶剂在此过程中不断挥发导致射流浓度和粘度提高,最终溶剂挥发完全,射流固化成纤,射流的运动轨迹以及纤维的直径受多个参数的影响。研究者们通过引入辅助场(辅助电场,气流场,磁场等)对射流运动过程进行控制并得到了很多成果,其中磁场辅助静电纺丝技术是将两块平行放置的永磁铁作为接收装置,能够收集到排列非常有序的纳米纤维。由于射流运动速度快且直径小,难以试验观察,有必要对静电纺丝射流不稳定运动以及磁场辅助静电纺丝的机理进行模拟研究。本文研究了针板式纺丝装置下静电纺丝的电场分布特点以及射流运动情况,同时研究了磁场辅助静电纺丝的电场,磁场以及磁场对射流运动的影响作用。为了建立针板式纺丝装置下电场的数学模型,本文利用ANSYS软件对针板式纺丝装置的电场分布以及强度进行了模拟研究。模拟研究表明,针头处的电场强度较大且分布不均匀,而在靠近接受板位置的电场较弱且分布较为均匀。接受板直径与针板间距减小均能够使得针头以及接受板附近电场强度提高,但是只有当接受板尺寸与针板间距相等时,接收板附近才能够得到较为均匀的电场分布。结合针板式纺丝装置中电场分布的特点,将其简化为点电荷以及虚拟平面之间产生的电场。纺丝射流的计算借鉴了Reneker与Yarin所建立的射流不稳定运动模型,模型将射流离散为一系列由Maxwell粘弹性单元连接的珠子,同时考虑了溶剂的挥发以及射流的固化过程。利用Runge-Kutta-Merson法对平衡方程组进行数值求解。讨论了加载电压,纺丝距离以及溶液浓度对射流纤维直径的影响规律。结果表明,增加加载电压,减小纺丝距离,增加溶液浓度均导致纤维直径的增加。为了得到合理的磁场辅助静电纺丝磁场模型,利用ANSYS对磁场进行了模拟研究,结果表明:在磁铁上方附近的位置,磁场强度最大,且以水平分量为主,边缘位置以竖直分量为主,与磁铁距离增加,磁场强度迅速减小。增加磁铁间距能够使得间隙位置的磁场强度减小,同时磁铁内侧边缘磁场的竖直分量增加。基于分子环流假说得到了磁场分布解析表达,并引入到静电纺丝射流运动模型中,讨论了磁场对射流运动的影响,结果证明永磁铁的磁场有利于增加射流在磁铁上的沉积速度,从而有利于射流的有序性沉积,磁场与电场共同作用下的得到了有序排列的纳米纤维。