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近年来，随着纳米科技的迅速发展，人们对静电纺丝技术的研究达到了一个热潮。这主要因为它是唯一的可以简单、高效地制备连续纳米纤维的方法。与传统的纤维制备方法相比，静电纺丝法具有独特的优势和竞争力。 本课题研究目的在于解决电纺领域所遇到的一些基本的原理和技术问题，为电纺机制的理解及纳米碳纤维的制备工艺提供一些实验和理论依据，为电纺工艺的实际应用提供一些参数范围以及原理支持。 本文通过大量的实验研究了工艺参数和装置几何参数对纤维形貌的影响，借助SEM对纤维形貌进行了分析，并对电纺纳米纤维的碳化工艺进行了深入的研究和分析，在对已发明的纤维定向收集方法研究的基础上，给出了一个简单高效的制备定向螺旋的方法。本文的研究内容主要包括以下几个方面： (1)采用实验的方法，分析了纺丝电压、聚合物溶液浓度、收集电极尺寸和特性等工艺参数以及一些几何参数对纤维形貌的影响。 (2)通过对电纺聚合物纤维碳化工艺的研究及结果分析，得到了具有较高石墨化程度的直径为30～70nm碳纤维，给出了电纺PAN纤维的稳定化和碳化温度分别为290℃和1100～1200℃。 (3)根据电纺过程射流不稳定特性，分析了射流在不同形式的电场中运动的模型，发明了一种可以定向收集螺旋直径在2~30μm的纳米纤维的方法，该方法广泛适用于不同性质的可纺聚合物。利用该方法首次实现定向螺旋纳米纤维的大规模收集。 本文中由实验和理论分析得到的结论对电纺工艺的理论和应用技术的发展具有重要的意义。同时，也为电纺聚合物纤维的碳化工艺研究提供了一些理论基础。一些重要的实验和研究结果给电纺的研究提供了新的发展方向。