目前,静电纺技术已经成为制取纳米纤维的最直接、最有效的方法之一。用静电纺方法生产的纳米纤维具有极高的比表面积、独特的网状或孔隙结构等性质,因此具有卓越的应用性能。由这种方法生产的纳米纤维在纺织服装、环境保护、生物技术、医药卫生、能源存储、军事和安全等领域已得到广泛的应用。本文第一章首先回顾了传统静电纺技术的发展历史,介绍了纳米材料的性能和应用现状,以及传统静电纺技术在纳米材料生产领域中的地位,同时指出,这种技术在生产能力方面的不足已经成为制约其进一步发展的障碍。为了克服传统静电纺技术的不足,本文引入了一种新的静电纺方法——气泡静电纺。这种静电纺技术生产纳米纤维的基本方法是,把在气流作用下在聚合物溶液表面产生的气泡置于静电场中,在电场力的作用下,使气泡表面形成泰勒锥,由泰勒锥射出射流,再由射流拉伸生成纳米纤维。由于气泡表面积较大,其表面能同时射出很多条射流,这样大大提高了静电纺的生产效率。本文第二章介绍了用气泡静电纺方法进行生产时纳米纤维的成纤过程,和这种方法与传统静电纺方法相比的优越性。为了进一步研究气泡静电纺方法的可控性,文中接下来分析了多个气泡共存的形态、气泡间的相互作用和不稳定性,根据多个气泡间的相互作用机制,指出了单个气泡相对于多个气泡的稳定性,在此基础上提出了单气泡静电纺方法。第三章首先详细介绍了单气泡静电纺装置和方法。利用单气泡方法进行静电纺时,在溶液表面上每次只生成一个气泡,这样不仅克服了多个气泡共存的不稳定性,同时使气泡、泰勒锥和射流所处的静电纺环境得到简化,相当于把单个气泡隔离出来,使人们对气泡静电纺的理论研究更容易把握。本章着重于单气泡静电纺方法的理论分析,内容涉及到以下几个方面。（一）、描述了从气泡生成、泰勒锥形成,到射流射出、拉伸和溶剂挥发,直至纤维固化、沉积到接收极板的整个静电纺过程。（二）、在对单气泡静电纺系统中的静电荷分布特点进行分析的基础上,利用电动力学的镜像法对静电纺空间的静电场分布进行了定量分析,给出了静电场分布的解析表达式,同时说明了静电场分布的极端不均匀性。在气泡静电纺方法中,泰勒锥和射流的形成,射流的拉伸和纤维的固化都充分利用了静电场的这种不均匀特性。（三）、指出了射流中电流的存在和组成,分析了电流激发的磁场和射流间存在的磁场力,成功解释了射流在静电纺空间中作不稳定运动（"鞭动"）的原因,并说明了这种不稳定运动在射流形成纳米纤维过程中的积极作用。第四章根据射流的黏性和所受电场力的特征,指出了射流中层流的存在,并对其进行了定量分析。认为射流中的层流在射流向纳米纤维的演化过程中对聚合物分子链起到梳理作用,它能够促进聚合物分子链的平行排列,提高静电纺纤维的结晶度。根据射流中聚合物分子链和流层两者之间的相互作用,利用标度律分析的方法,分析了静电纺溶液黏度和聚合物分子量之间的关系,以及聚合物分子量对静电纺纤维直径的影响。本文最后重点研究了气泡静电纺的溶液性能、装置参数和温度对静电纺成纤过程和纤维直径的影响。在溶液性能方面,当其它条件相同时,静电纺溶液的浓度对溶液的静电纺性能具有重要影响。溶液浓度太低时生成物容易呈球形颗粒,难以形成纤维,溶液浓度过高时纤维直径会随浓度而增加,要得到理想的纳米纤维应当使用适当浓度的静电纺溶液。纤维直径和溶液浓度近似呈d∝C⁴的关系,式中d是静电纺纤维直径,C是溶液浓度。在装置参数方面,静电纺纤维直径有随气泡生成管直径增加而减小的趋势,两者大致呈d∝（?）的关系,D₀是气泡生成管直径。在温度方面,溶液的黏性、表面张力和导电性等物理性质都受到温度的影响。研究认为,当温度升高时,溶液的黏度系数、表面张力系数和电导率的变化,有利于纤维直径的减小。