超声波振动在静电纺丝技术中的应用

使用自行设计的振动静电纺丝设备分别对聚丙烯腈（PAN）和聚氧乙烯（PEO）进行了振动纺丝实验，实验结果表明，使用具有振动力场作用的静电纺丝设备，对于普通静电纺丝可以纺的溶液，纺出的纤维直径明显降低；对于粘度过高普通静电纺不能纺丝的聚合物溶液，可以进行纺丝。     

气流-静电纺丝法制备尼龙6纳米纤维

本文采用自行研制的气流-静电纺丝设备制备了尼龙6纳米纤维,其设备的改进主要在于在原有的立式静电纺丝机的喷丝头上增加了气流喷射系统。经过实验确定了最佳纺丝工艺参数:纺丝液质量浓度为13%,纺丝电压为16kV,纺丝距离为10cm,气流流量为8L/min。对比气流-静电纺丝与普通静电纺丝发现,采用气流-静电纺丝不仅能制备较细、均匀的纳米纤维,而且产量更高。     

特种塑料PEEK纺丝机理和纺丝技术的研究进展

在文献查阅基础上，对特种塑料ＰＥＥＫ纺丝机理和纺丝技术进行分析研究，指出了ＰＥＥＫ熔纺工艺过程的影响因素和挤出设备存在的主要问题，并提出相应的解决办法，为进一步进行结构设计和加工成型提供依据。     

二步法聚苯硫醚(PPS)长丝生产工艺技术探讨与研究

通过二步法聚苯硫醚长丝生产的原料选择,结晶干燥、纺丝温度、冷却成型、纺丝油剂,纺丝速度,拉伸定型工艺的调整和控制,结合生产实践中对纺丝设备的适当改进,解决聚苯硫醚长丝生产中诸多的难点问题,生产出相对强力,干热收缩率等指标符合要求的聚苯硫醚长丝产品。     

聚醚醚酮纤维的制备、性能及应用

介绍了聚醚醚酮(PEEK)纤维的制备方法及纺丝工艺,总结了PEEK纤维的优异性能;阐述了PEEK纤维的应用领域;综述了PEEK纤维当前国内外的研究开发概况;并提出我国应加大PEEK纺丝级原料及相应纺丝设备的研发,尽快实现PEEK纤维国产化。     

聚合物熔体静电纺纳米纤维技术研究进展

熔体静电纺丝技术具有不使用溶剂、生产成本低、适用的材料种类多等优点,是目前纳米纤维绿色批量制造的主要发展方向。首先介绍了熔体静电纺丝基本原理及工艺特点,概述了国内外熔体静电纺丝装置及工艺特点,然后介绍了笔者团队近年来在熔体微分静电纺丝工艺、工艺、材料、装置设备及推进产业化生产中的研究成果,最后提出了几点对熔体静电纺丝技术研究重点的见解,以期增进对熔体静电纺丝技术工艺、装置及理论的新认识。     

静电纺丝中的电流电压行为

静电纺丝是一种使高聚物熔体或溶液在外加静电场作用下形成射流，制备聚合物超细纤维的有效方法。它涉及到高分子科学、应用物理学、流体力学、电工学、化学工程、材料工程和流变学等。纺丝参数如电场强度、射流所带电荷、环境湿度等都影响静电纺丝过程。以聚环氧乙烷（PEO）的静电纺丝为例，研究了静电纺丝过程中环境湿度、溶液浓度、电解质浓度和流体静压力对纺丝过程中电流和电压关系的影响。研究结果表明：环境湿度对静电纺丝的电流电压行为没有明显的影响；但是盐的加入对电流电压行为影响很大；当纺丝时液面高度相同时，电流随着电压线性增大。     

静电纺丝制备纳米纤维及其工业化研究进展

针对静电纺丝技术从实验室走向工业化还存在产率低的问题,重点分析了为提高生产效率而采用的多针头纺丝和无针头纺丝等批量化生产方法,简述了静电纺丝的基本原理和实施方法,介绍了静电纺丝制备聚合物纤维、无机物纤维、同轴及中空纤维的情况和特点。随着对静电纺丝方法、设备、工艺和材料研究的深入,通过对高压静电场分布的控制采用多喷头组合方式和无针滚筒方式将成为产业化制备纳米纤维的有效手段。通过控制高压电场分布利用提高效率后的单孔纺丝方法制备出了长、宽、厚分别为1000mm、350mm、1.28mm的芳纶1313纳米纤维布。最后对静电纺丝工业化规模制备纳米纤维材料进行了展望。     

相变纤维制备及其应用研究进展

相变纤维是通过各种纺丝技术将相变材料包埋入纤维中形成的复合材料，由于它良好的机械柔性和热稳定性使其具有很好的应用前景。通过对熔融、离心、静电、湿法和冷冻纺丝技术制备相变纤维的阐述与分析，湿法纺丝技术由于其高纺丝效率、低成本和可获得高潜热的相变纤维等优势，适用于规模化生产。此外，还探讨了相变纤维在智能保温/冷却织物、军事红外隐身、生物医疗、动力电池和可穿戴电子设备中的应用。根据纺丝方式和相变纤维的应用，提出了当前相变纤维在制备工艺、纤维性能和商业化应用上存在的一些问题，在此基础上展望由同轴湿法纺丝技术制备相变纤维具有更高的应用价值。     

热气流辅助熔体微分电纺聚乳酸纤维制备

利用自制熔体微分静电纺丝设备,以聚乳酸(PLA)为原料,探究了熔体微分静电纺丝辅助气流温度及纺丝距离对纤维直径、均匀性、孔径分布的影响。纤维直径随着气流温度的上升而变细,纤维直径均匀性也随着气流温度的上升变得更加均匀,而纤维直径随着纺丝距离的变化呈现波谷趋势,并且根据纤维膜孔径分布表明,纤维越细、越均匀,纤维膜孔径分布越小,并获得了最佳的气流温度及纺丝距离参数。研究表明,在纺丝温度260℃、气流流量在20 m~3/h、气流温度为100℃和纺丝距离为5.5 cm时,纤维平均直径达到最小值,约为400 nm。     

Melt Spinning of Ni-12.5 wt. % Al Alloy

Melt spinner has been used for fabrication of Ni₃Al alloy (Ni-12.5 wt.% Al) ribbon. The optimal speed of wheel during melt spinning was 20.5 m s_-1. The thickness of the ribbon was between 14 and 60 μm and width 2 mm. During melt spinning some powder appeared as a by-product, dependent on the speed of copper wheel. Morphology of the ribbon and powder was observed. Ribbon tensile strength of up to 937 N mm^-2 and reduction of area up to 20% was measured.     

Single‐Cell Biodetection by Upconverting Microspinners

Near‐infrared‐light‐mediated optical tweezing of individual upconverting particles has enabled all‐optical single‐cell studies, such as intracellular thermal sensing and minimally invasive cytoplasm investigations. Furthermore, the intrinsic optical birefringence of upconverting particles renders them light‐driven luminescent spinners with a yet unexplored potential in biomedicine. In this work, the use of upconverting spinners is showcased for the accurate and specific detection of single‐cell and single‐bacteria attachment events, through real‐time monitoring of the spinners rotation velocity of the spinner. The physical mechanisms linking single‐attachment to the angular deceleration of upconverting spinners are discussed in detail. Concomitantly, the upconversion emission generated by the spinner is harnessed for simultaneous thermal sensing and thermal control during the attachment event. Results here included demonstrate the potential of upconverting particles for the development of fast, high‐sensitivity, and cost‐effective systems for single‐cell biodetection.     

三旋轮缩旋时金属变形规律研究

利用三旋轮自动错距旋压机对管坯进行缩旋成形实验,分别研究了缩径量和旋压道次等工艺参数对缩旋成形的影响规律,并探讨了其变形机理,结果表明,三旋轮缩旋时变形区坯料的壁厚减薄,轴向长度增加,壁厚减薄量与总的缩径量成正比,在缩径量相同的条件下,旋压道次增多,坯料壁厚减薄的程度也增大。     

铝合金筒形件强力旋压成形件的疵病分析

介绍了某产品铝合金筒形件的旋压成形加工过程,模具材料选择,旋压前毛坯处,确定了旋压工艺参数,分析了旋压成形过程中产生的质量问题。通过实践证明,该项工艺技术可行。     

曲母线型铝合金筒形零件的旋压加工

目的加工出3 mm厚的曲母线连接直壁段的大尺寸筒形铝合金零件。方法利用卧式数控旋压机,采用强旋、普旋相结合并辅以热旋的方案进行工艺试验。结果通过工艺试验摸索相关加工要点,采用先强旋出零件的小端锥曲线部位,再通过多道次加热普旋,加工出了厚度为3 mm的曲母线连接直壁段的大尺寸筒形铝合金零件。结论对于带有锥曲型面的大尺寸铝合金筒形件,采用强旋、普旋结合的工艺进行加工是可行的;零件毛坯方案、普旋时的收口量、零件扩径等因素是影响旋压加工成败的主要因素。     

薄壁球面零件无芯模旋压的壁厚分布

目的 通过旋压工艺试验,考察球面零件在无芯模旋压中壁厚的分布规律,并与锥形件剪切旋压中的壁厚正弦律进行对比。方法 采用圆弧轨迹和多段直线轨迹分别进行旋压试验,测量其壁厚分布与正弦律壁厚进行对比。结果 旋轮不论采用圆弧轨迹还是多段直线轨迹,制件大部分区域的壁厚分布满足正弦律,仅制件尾部的壁厚与正弦律偏离较多。结论 球面零件和锥面零件旋压过程中存在普通旋压和剪切旋压两个区域,且普通旋压和剪切旋压的分界线与板坯尺寸密切相关,当板坯尺寸大到一定程度时将产生完全的剪切旋压。     

烟花制品运输危险性定级试验热通量实验研究

根据联合国《关于危险货物运输的建议书——试验和标准手册》的要求，文章从旋转升空、火箭及礼花弹等类别中选取典型样品作为试验样品，分别利用理论计算法和直接测量法对样品的热通量进行测试。实验结果表明：（1）对于稳定燃烧的烟花制品，文章所阐述的直接测量方法与理论计算法所得数值吻合性较好；（2）文章研究的热通量测量方法是有效的。     

TA15钛合金筒-锥复合曲母线构件旋压成形工艺研究

TA15钛合金作为一种高比强度结构材料具有良好的室温和高温强度、热稳定性能,广泛应用于飞机、导弹和发动机等飞行器,实现关键受力构件的减重要求.本文针对钛合金筒-锥复合曲母线构件的特点,重点开展了TA15钛合金薄壁曲母线构件热旋压成形技术的研究,采用剪切旋压预成形,强力旋压/普通旋压多道次复合旋压终成形的工艺方案,获得了成形质量较好的TA15钛合金筒-锥复合曲母线旋压件.建立了多道次曲母线构件的有限元模型,结合旋压实验解释了强旋/普旋复合成形过程中出现的典型缺陷产生机制.对热旋压过程坯料的显微组织观察分析发现,剪切旋压对显微组织具有一定程度的晶粒破碎作用,多道次强旋/普旋复合旋压成形后显微组织沿构件轴向和切向都发生伸长.经历剪切旋压和多道次强旋普旋复合旋压成形后,坯料的微观组织更加细化,且均匀性得到改善.TA15钛合金旋压成形工件的单向拉伸实验结果表明,相对于原始坯料旋压件强度明显提高,塑性略有下降.     

30 CrMnSiA 钢薄壁变截面壳体旋压成形

着重分析了某产品薄壁变截面壳体旋压加工的工艺性,经过对旋压工艺参数的摸索和验证试验,成功完成了旋压工艺研究,验证了旋压加工的工艺可行性,使旋压成形件满足了产品各项要求,并通过数据表明采用旋压方式加工该产品降低了生产成本,提高了经济效益。