靜電紡絲法制備多元氧化物纖維.pdf

1、靜電紡絲技術(shù)是人們目前競(jìng)相研究的熱門(mén)課題，自2002年以來(lái)，關(guān)于靜電紡絲方法制備無(wú)機(jī)氧化物纖維的報(bào)道及成果也日益增多，然而關(guān)于靜電紡絲法制備多元氧化物纖維的研究卻相對(duì)較少。本文通過(guò)溶膠-凝膠方法和靜電紡絲法制備了PZT鐵電纖維、TiO2/ZnO半導(dǎo)體復(fù)合纖維和YIG磁光纖維，探討靜電紡絲方法在多元氧化物纖維制備中的應(yīng)用。
　　 首先，本文系統(tǒng)研究了制備復(fù)合氧化物半導(dǎo)體微納米纖維時(shí)，靜電紡絲技術(shù)中各種影響因素如有機(jī)物濃度、流體流動(dòng)

2、速度、電壓和極點(diǎn)與極板間距離等因素對(duì)纖維直徑和形貌的影響。研究發(fā)現(xiàn)，電壓、流動(dòng)速率的增大，都會(huì)導(dǎo)致直徑變粗，極點(diǎn)和極板間的距離的增大則導(dǎo)致直徑變細(xì)；同時(shí)，PVP的濃度的變化也會(huì)對(duì)纖維形貌產(chǎn)生影響。
　　 本文以高聚物(PVP)和無(wú)機(jī)鹽為原料，利用溶膠凝膠結(jié)合靜電紡絲法制備了高聚物/無(wú)機(jī)鹽復(fù)合纖維，將此纖維進(jìn)行熱處理獲得了PZT纖維、TiO2-ZnO復(fù)合纖維和YIG纖維。采用差熱分析，掃描電鏡，X射線衍射，電滯回線等分析手段對(duì)纖維

3、進(jìn)行了表征。
　　 探討了熱處理溫度的變化以及制備過(guò)程中Zr/Ti比例的變化對(duì)纖維性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與熱處理前相比較，熱處理后纖維直徑變小，長(zhǎng)度變短，表面出現(xiàn)空洞而粗糙；隨熱處理溫度的升高，纖維直徑變小，纖維變短；700℃時(shí)，結(jié)晶完成，形成典型的鈣鈦礦結(jié)構(gòu)；對(duì)PZT(52/48)纖維而言，熱處理溫度為600℃時(shí)，纖維鐵電性能最好；對(duì)不同成分(Zr/Ti比例)的PZT纖維而言，準(zhǔn)同型晶界附近的PZT(52/48)纖維的鐵電

4、性能最好。
　　 探討了Ti/Zn比例的變化對(duì)纖維性能的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，與熱處理前相比較，熱處理后，纖維直徑變小，長(zhǎng)度變短，表面出現(xiàn)空洞而粗糙；對(duì)TiO2纖維而言，主要是銳鈦礦，并存在少量金紅石相，ZnO為典型的六方纖鋅礦結(jié)構(gòu)，當(dāng)TiO2：ZnO為1：1或3：1時(shí)，形成部分Zn2TiO3。
　　 探討了熱處理溫度的變化對(duì)纖維性能的影響。與熱處理前相比較，熱處理后纖維直徑變小，長(zhǎng)度變短，表面出現(xiàn)空洞而粗糙；隨熱處理溫度