（来源：http://nano.mtu.edu/documents/Electrospinning.swf）

 

最近一直在和一个朋友琢磨电纺技术在陶瓷中的应用，读了一些文献和综述我的感觉是电纺在陶瓷学中没准能成为自下而上的关键技术之一，现在的发展是已经有近两百篇文章在报道用电纺技术来制备陶瓷纳米或微米纤维，报道的重点还仅仅在于制备，也有少数文章提到潜在的应用，但是用在块体材料上还没有见到报道和研究，也许这种技术用在薄膜材料上更容易看到前景。

电纺技术简单的说就是具有一定粘度的高聚合物溶液在高电场作用下在注射针头处克服表面张力以后喷射出来，虽然针头管口的尺寸有几百微米，喷射出来的丝状溶液直径沿着力场方向迅速收缩至几个微米甚至100纳米以下。丝状物在目标物（一般为接地的金属板）上随机分布，理想状态下电纺技术得到的是一根连续的长大几十米的纳米或者微米纤维。关于电纺技术工艺流程的具体演示可以参见上面的模拟，有关电纺技术的文献也浩如烟海，我关注的是无机材料介入电纺这一技术中的进展，夏幼南课题组的LI DAN在这方面做了很多前驱性的工作，也发表了很多好期刊的文章。美国陶瓷学会在2006年邀请夏幼南课题组和佛洛尼亚大学的Wolfgang Sigmund撰写了两篇相关的综述性文章，对这一领域做了很详细的阐述。

无机材料介入电纺技术的背景在于制备量化可靠的陶瓷纤维材料，主要的方法在于寻找合适的前驱体和化学手段使得常规聚合物能‘搭载’这些前驱体，从而在纺丝以后再经过去除聚合物和高温氧化处理的工艺得到纤维状的陶瓷粉体。问题在于最后得到的陶瓷纤维是多晶形态存在的，也就是说由一个个纳米粉体团聚接合起来，这样的粉体对于后续陶瓷制备工艺显然是很大的挑战，因为纤维很容易就断裂开来，不如纳米制备科学中用气相法获得的单晶纳米微米纤维可靠。从功能性角度来说，可能高比表面积和高界面比率能增加材料的敏感性，所以有可能在气敏或者催化等特殊应用中有很大的优势。

最近硅酸盐研究所常江课题组在纳米通讯上面发表文章，他们利用不同三维构型的靶向材料获得了三维立体空间的纤维聚集体。这是很有意思的工作，一个隐含的内容就是电纺出来的纤维实际上是会均匀的到达任何一个等电位点上，而同时我们也可以进一步考虑控制电场的分布和梯度来导向纤维的取向和浓度。同时也有报道通过调控磁场来取向含有磁性无机粒子的纤维（ADV. MATER., 2007, 19, 3702）沉积在目标面板上。如果不是磁性纳米粒子的话怎么办？其实可以用一个高速旋转的收集器一样可以得到高度取向的纤维，真的就像纺线了。

我只是刚刚了解这项简单但是远未充分开发的技术，希望不久能介绍自己的工作和大家进一步讨论一下。

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