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高速离心纺丝工艺参数对临界转速的影响

时间:2023-06-23 理论教育 版权反馈
【摘要】:我国最早的球墨铸铁金相检验标准是JB 1802—1976《稀土镁球墨铸铁金相检验》,1988年发布的国家标准GB/T 9441—1988《球墨铸铁金相检验》是在此基础上修订的。我国从2001年起,已是稳居世界铸件产量第一的大国,1999—2008年中美两国的铸件产量对比见表2.2-1。本次我国的球墨铸铁金相检验标准的修订工作主要参照ISO 945-1:2008和ASTM A247:2006。表2.2-1 1999~2008中国与美国的铸件产量 (千万吨)图7-3PEO溶液浓度与喷嘴直径对临界转速的影响

高速离心纺丝工艺参数对临界转速的影响

纺丝溶液在离心力、静压力、表面张力以及黏滞力共同作用下达到受力平衡时在喷嘴处形成纺丝溶液锥体,此时若继续增加电动机转速,纺丝溶液将从喷嘴中喷出并形成纺丝射流,因此形成纺丝溶液锥体所需的临界转速即是利用高速离心纺丝制备纳米纤维所需的最低转速。研究该临界转速与纺丝设备参数和纺丝溶液参数间的关系,可以在进行高速离心纺丝前初步确定制备纳米纤维所需的最低转速,有利于纳米纤维的高效制备。

由形成纺丝溶液锥体临界转速理论分析可知,高速离心纺丝过程中离心力作为高速离心纺丝的主要驱动力,其大小主要与电动机转速、旋转半径有关,而纺丝溶液的黏滞力与喷嘴长度、喷嘴直径以及纺丝溶液的流变性有关。为进一步探究高速离心纺丝工艺参数对形成纺丝溶液锥体所需临界转速的影响,分别观察同种浓度纺丝溶液在不同喷嘴参数条件下喷出所需的临界速度,以及同种喷嘴参数条件下不同纺丝溶液浓度所需的临界转速,将所得实验结果与理论分析相互验证。

当使用长度为1 cm、直径为0.32 mm的喷嘴进行高速离心纺丝时,PEO纺丝溶液从喷嘴中喷出所需的临界转速随溶液浓度的变化规律如图7-3所示。实验结果表明,PEO溶液浓度为2%时,纺丝溶液的黏度与表面张力很小,此时纺丝溶液从喷嘴内喷出所需的临界转速约为240 r/min。随着PEO溶液浓度的增大,纺丝溶的黏性以及表面张力也随之增大,当溶液浓度达到9%时所需的临界转速增加至2900 r/min。理论分析与实验表明,形成纺丝射流所需的临界转速同样与喷嘴的直径有关,喷嘴直径越小,临界转速越大。(www.xing528.com)

图7-3 PEO溶液浓度与喷嘴直径对临界转速的影响

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