中國粉體網(wǎng)訊  根據(jù)納米材料的幾何特征，人們通常將納米材料分為零維納米材料（如納米團簇、納米微粒、人造原子等）、一維納米材料（如納米碳管、納米纖維、納米同軸電纜等）、二維納米材料（納米薄膜）和納米相材料等。

一維納米材料是指兩維方向的尺寸在納米尺度范圍之內(nèi)，而另一維方向尺寸較大，甚至是宏觀量的納米材料。通常把縱橫比（長度與直徑之比）小的稱為納米棒，把縱橫比大的稱為納米絲、納米線或納米纖維。

目前關(guān)于一維納米材料的制備方法主要有模板法、氣一固生長代(VS)法、溶液一液相一固相(SLS)法、激光燒蝕法、蒸發(fā)冷凝法等。所涉及的材料主要有：Al₂O₃，TiO₂，ZrO₂，MgO，MnO₂，Cu₂O，SiC，TiC，AlN，Si₃N₄，GaN等。

靜電紡絲工作原理介紹

近年來，靜電紡絲作為一種可制備超精細纖維的新型加工方法，引起了人們的廣泛關(guān)注。

靜電紡絲（也稱電紡絲）工作原理：在靜電紡絲過程中，噴射裝置中裝滿了充電的聚合物溶液或熔融液。在外加電場作用下，受表面張力作用而保持在噴嘴處的高分子液滴。在電場誘導(dǎo)下，液滴表面聚集電荷，受到一個與表面張力方向相反的電場力。當(dāng)電場逐漸增強時，噴嘴處的液滴由球狀被拉長為錐狀，形成所謂的泰勒錐(Taylor cone)。而當(dāng)電場強度增加至一個臨界值時，電場力就會克服液體的表面張力，噴射流從泰勒錐中噴出。噴射流在高電場的作用下發(fā)生震蕩而不穩(wěn)定，產(chǎn)生頻率極高的不規(guī)則性螺旋運動。在高速震蕩中，噴射流被迅速拉細，溶劑也迅速揮發(fā)，最終形成直徑在納米級的纖維，并以隨機的方式散落在收集裝置上，形成無紡布。

廣大科技工作者對靜電紡絲技術(shù)制備納米纖維的紡絲過程、工藝參數(shù)、纖維結(jié)構(gòu)特征、形態(tài)控制及用途等進行了大量研究。靜電紡絲技術(shù)不僅成功的應(yīng)用于醫(yī)藥領(lǐng)域，而且正在新型光、電、磁材料等領(lǐng)域發(fā)展，而且對其做出了巨大的貢獻。但靜電紡絲進行大規(guī)模納米纖維生產(chǎn)還存在一定的困難，這主要是紡絲速度慢、產(chǎn)量低。同時單根連續(xù)纖維和直徑過小的納米纖維無法獲得；靜電紡絲過程中溶液性質(zhì)同Taylor錐形成穩(wěn)定性關(guān)系尚不清晰，這些問題都需要進一步研究。

陶瓷納米纖維用于鋰離子電池

近年來，鋰離子電池發(fā)展迅速，研究者們對其做了大量研究。那么將陶瓷納米纖維用于鋰離子電池又會有怎樣的作用呢？上�？萍即髮W(xué)助理教授劉巍和斯坦福大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院教授崔屹等合作研究發(fā)現(xiàn)，將陶瓷納米纖維摻入固體聚合物電解質(zhì)是提高其電導(dǎo)率的有效方法。納米纖維的表面是鋰離子快速傳導(dǎo)的通道，表面導(dǎo)電率可以和液體電解質(zhì)相媲美。同隨機分散排列的納米纖維相比，有序排列的納米纖維可以進一步將固體聚合物電解質(zhì)電導(dǎo)率提高10倍。原因在于，取向排列的納米纖維避免了無規(guī)則納米纖維交叉產(chǎn)生的結(jié)點，從而鋰離子可以無阻礙的在兩個電極之間傳導(dǎo)。此外，摻入陶瓷納米纖維后，固體聚合物的化學(xué)穩(wěn)定性也獲得大幅提高。

2019年8月27-28日由中國粉體網(wǎng)舉辦的“2019第二屆新型陶瓷技術(shù)與產(chǎn)業(yè)高峰論壇”上，清華大學(xué)教授潘偉將做《電紡絲陶瓷納米纖維技術(shù)及應(yīng)用》的報告，屆時將會有更多關(guān)于電紡絲技術(shù)制備陶瓷納米纖維的講解，期待您的到來！

專家簡介

潘偉，博士生導(dǎo)師，教育部科技委員會委員，中國硅酸鹽學(xué)會理事，中國硅酸鹽學(xué)會特種陶瓷分會副理事長兼秘書長，中國復(fù)合材料學(xué)會理事，國家建材局科技教育委員會委員，全國工商聯(lián)技術(shù)發(fā)展委員會委員，日本陶瓷協(xié)會學(xué)術(shù)論文志《Journal of The Ceramic Society of Japan》，《硅酸鹽通報》，《復(fù)合材料學(xué)報》，《現(xiàn)代技術(shù)陶瓷》，《過程工程學(xué)報》，《Journal of Wuhan University of Technology-Materials Science Edition》等雜志編委。擔(dān)任過第六至第十九屆全國特種陶瓷學(xué)術(shù)年會秘書長、組委會主席，第一至第九屆中國國際高性能陶瓷材料學(xué)術(shù)會議組委會主席，第7屆國際梯度功能材料學(xué)術(shù)會議主席，第五屆國際陶瓷大會組委會主席。2016年當(dāng)選為世界陶瓷科學(xué)院院士。到目前為止已發(fā)表100余篇論文，并申請了10項專利。

參考來源：

李俊壽.陶瓷納米纖維的研究動態(tài)

李程.電紡技術(shù)在納米纖維材料制備中的應(yīng)用

科技日報.陶瓷納米纖維：鋪就鋰離子電池傳導(dǎo)高速路

（中國粉體網(wǎng)編輯整理/墨玉）

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