安泰ATA-7050高压放大器在静电纺丝研究中的应用

20世纪末以来，纳米技术的概念逐渐家喻户晓。目前，纳米材料已经越来越广泛地运用于人们的生活和工作中。到目前为止，以为纳米结构材料的研究发展迅速，并已经实现了在纳米电子器件、光学器件、传感器及生物医药运用中。

以为纳米结构材料的制备方法有很多，如气相沉积法、模板法、水热及溶剂热合成方法等。其中高压静电纺丝技术是一种简单而有效制备以为纳米材料的方法。那么什么是高压静电纺丝技术？功率放大器在该实验系统又起到了什么作用呢？今天Aigtek安泰电子将介绍一下静电纺丝技术。

静电纺丝技术

高压静电纺丝技术是利用高压静电场对高分子溶液的击穿作用来制备纳微米纤维材料的方法，其基本原理是在喷射装置和接收装置间施加上万伏的静电场，从纺丝液的锥体端部形成射流，并在电场中被拉伸，最终在接收装置上形成无纺状态的纳米纤维。

与电喷技术形成的是单分散微米或者纳米聚合物球不同，静电纺丝技术是通过使带有电荷的高分子熔体或者溶液在高压静电场中喷射、拉伸、劈裂，固化或者溶剂挥发，最终形成纤维状物质的过程，是目前制备一维纳米结构材料的重要方法之一。

静电纺丝技术装置主要由高压放大器、喷丝头及接收板3部分组成(图1)。其中，高压电源一般使用能够产生几千到十几万伏特的直流电源,用以产生高压静电场。喷丝头可以使用带有注射器针头的塑料管，金属管及玻璃管等，唢丝嘴直径一般为0.1~lmm。接收板用来接收经溶剂挥发或者熔体固化后所形成的聚合物纤维，一般采用导电金属板，硅片，导电玻璃等。当然，如果需要得到具有特殊排列的聚合物纤维，还可以采用滚筒、金属框架等特殊接收板。

尽管从1934年开始人们就已经利用静电纺丝技术来制备聚合物纤维，但是这方面的研究却还很少，直到1966年，Simons2在专利中叙述了利用静电纺丝技术制备超细超轻无纺布的实验装置，他发现通过静电纺丝技术制备的纤维与溶液的黏度有很大关系。当溶液黏度较低时，得到的纤维长度较短；而当溶液的黏度增大后,纤维变得相对连续，但是纤维的直径依然很大。

1971年,Baumgarten利用高压静电纺丝技术制备了丙烯酸树脂纤维，纤维直径为0.05~lum]。他们还考察了纤维直径与溶液黏度、溶液加料速度,射流长度及环境气体组分之间的关系。1972年，Simm等发表专利报道，其制备了直径小于lum的聚合物纤维。1981年，Larrondo和Mhai-ley[3~311以熔融聚乙烯和聚丙烯体系为研究对象，通过静电纺丝技术制备了直径为50um左右的纤维，他们详细研究了电场强度、熔融体黏度、喷口直径等对纤维直径的影响，结果表明增加电场强度或者熔融体的温度都能够使纤维直径降低，而唢丝嘴直径对纤维直径没有明显的影响。

ATA-7050高压放大器

ATA-7050是一款理想的可放大交、直流信号的高压放大器。单端输出10kVp-p（±5kVp）高压，可以驱动高压型负载。电压增益数控可调，一键保存常用设置，为您提供了方便简洁的操作选择，在静电纺丝研究中有着良好应用。

带宽：（-3dB）DC~5kHz

电压：10kVp-p（±5kVp）

电流：20mAp

功率：100Wp

压摆率：≥111V/μs

审核编辑 黄宇