專利名稱：一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及--種新型電流體力學(xué)方法，特別是將被加工材料起始射流界面處 助力的作用及無(wú)噴絲頭與電流體力學(xué)方法結(jié)合，能夠以低廉的成本、大規(guī)模地 對(duì)材料進(jìn)行電流體力學(xué)加工。該方法適用于作為具有分離、防護(hù)、抗菌、防臭、 催化、傳感、裝飾、結(jié)構(gòu)支撐、生物相容、存儲(chǔ)、可控釋放、導(dǎo)電、修復(fù)、醫(yī) 療、保健、智能響應(yīng)、芳香、粘合功能中一種或者超過(guò)一種功能的超細(xì)材料的 制備方法或者材料的涂布方法。所制備的超細(xì)材料以顆粒、纖維、薄膜、布?jí)K 或塊體結(jié)構(gòu)得到應(yīng)用。
背景技術(shù)：
電流體力學(xué)方法指的是被加工材料在荷電情況下利用靜電作用力及準(zhǔn)均衡 的內(nèi)部推動(dòng)力而突破被加工流體態(tài)材料的表面張力及內(nèi)部作用力從而以射流的 方式形成以微小的流體態(tài)物質(zhì)形式分散在不能完全相混的其它流體態(tài)介質(zhì)中并 固化而成包括顆粒、纖維的方法，包括靜電噴霧法、靜電噴涂法及靜電紡絲法，
H前電流體力學(xué)方法對(duì)材料的處理加工均通過(guò)噴絲頭進(jìn)行。電流體力學(xué)力'法由 于引入了靜電作用力而能夠以低廉的價(jià)格、方便且位置可控地獲得細(xì)化材料， 因此y前靜電噴霧及靜電噴涂技術(shù)己經(jīng)廣泛應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、生活中。而靜 電紡絲由于其產(chǎn)能低目前還處于研發(fā)階段。
然而，目前電流體力學(xué)方法還有待進(jìn)一步改善與提高以適應(yīng)人們獲得超細(xì) 材料及產(chǎn)能提高的需要。這是由于超細(xì)材料具有很大優(yōu)越的性能而產(chǎn)能提高則 能夠降低成本。然而當(dāng)前的電流體力學(xué)方法單純利用靜電作用力及準(zhǔn)均衡的內(nèi) 部推動(dòng)力(即施加在被加工材料上的壓力除邊緣效應(yīng)外是相同的)往往難以滿足人們的這些需要。人們?cè)陔娏黧w力學(xué)加工過(guò)程中發(fā)現(xiàn)對(duì)被加工材料施加的電 壓越高所獲得的材料的尺寸越大，而如果施加較低的電壓，靜電作用力及準(zhǔn)均 衡的內(nèi)部推動(dòng)力又難以突破材料的界面張力及材料內(nèi)部作用力，特別是對(duì)于粘 度較高的材料，如靜電紡絲所用原料往往粘度很大，單純的通過(guò)壓力推進(jìn)被加 工材料流動(dòng)并施加高電壓其所獲得的加工后的材料不僅尺寸大而且加工難度大 從而產(chǎn)能極低。
而非均衡作用力作用于被加工材料起始射流界面處則能夠有效地解決目前 電流體力學(xué)方法中所存在的問(wèn)題。非均衡作用力由于所施加的作用力在射流界 面處大小、方向不一致結(jié)果導(dǎo)致其中部分界面處作用力較大而使得流體化的被 加工材料有部分優(yōu)先突出射流界面，從而可以幫助流體化被加工材料突破表面 張力及內(nèi)部作用力而更易于形成射流。對(duì)于荷電射流而言，由于非均衡作用力 所產(chǎn)生的突出狀流體化被加工材料的結(jié)構(gòu)與靜電場(chǎng)作用的尖端效應(yīng)相匹配，所 以對(duì)于荷電射流的輔助作用更為明顯。
事實(shí)上人們?cè)诹黧w力學(xué)方法中己經(jīng)成功引入了尚未意識(shí)到的非均衡作用 力。例如人們利用閃蒸時(shí)，液體中有大量的汽泡生長(zhǎng)、破碎，從而產(chǎn)生非均衡作 用力而改善霧化效果的效應(yīng)將其引入噴霧領(lǐng)域。目前，閃蒸技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng) 用于無(wú)紡布及發(fā)電機(jī)燃油噴嘴領(lǐng)域。同樣地，人們將超聲波能夠在液態(tài)材料中 產(chǎn)生非均衡作用力的特點(diǎn)應(yīng)用于噴霧領(lǐng)域，也取得了良好的效果。在電流體力 學(xué)方法方面，人們通過(guò)引入氣流而改善了電噴霧效果，但是由于未意識(shí)到其作 用機(jī)制，目前的氣助電噴霧所設(shè)計(jì)的氣流在包括流速、氣流方式方面尚未能充 分利用氣流所產(chǎn)生的非均衡作用力，因此尚可進(jìn)一步改進(jìn)、提高。所以將非均衡作用力引入電流體力學(xué)方法有望改善現(xiàn)有技術(shù)的效果、降低成本。
另外一方面，目前的電流體力學(xué)方法由于靠單純的靜電作用力及內(nèi)部準(zhǔn)均 衡推力難以加工被加工材料，而如果能夠采用無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法不僅可 以省去費(fèi)用高昂的復(fù)雜噴絲頭的制造及維護(hù)費(fèi)用而且可以大規(guī)模地進(jìn)行加工、 生產(chǎn)。但目前只有極少的無(wú)噴絲頭的電流體力學(xué)方法，僅有的一例是利用垂直 方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效應(yīng)所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起 作用而與電流體力學(xué)方法結(jié)合而形成新的無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法，然而該方 法由于助力作用較小，通過(guò)該方法人們只獲得了少量的超細(xì)纖維。為此，本發(fā) 明將其它作用較強(qiáng)的非均衡作用力及無(wú)噴絲頭與電流體力學(xué)方法結(jié)合形成助力 型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法，該方法適用于作為具有分離、防護(hù)、抗菌、防臭、 催化、傳感、裝飾、結(jié)構(gòu)支撐、生物相容、存儲(chǔ)、可控釋放、導(dǎo)電、修復(fù)、醫(yī) 療、保健、智能響應(yīng)、芳香、粘合功能中一種或者超過(guò)一種功能的超細(xì)材料的 制備方法或者作為材料的涂布方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法系統(tǒng)及應(yīng)用。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于包括以下歩驟-.
a、 首先使被加工材料流體化；
b、 其次通過(guò)在無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)界面即荷電流體化被加工材料起始電射流界 面處增加除靜電作用力及可選用的垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效應(yīng) 所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用之外的與荷電流體運(yùn)動(dòng)方向相適應(yīng) 即作用力方向與電射流方向相同或者存在相同方向分量的作用力，以便幫助荷 電流體突破電流體力學(xué)界面的表面張力及流體內(nèi)部相互作〗目力從而形成荷電射 流加工、處理被加工材料；C、通過(guò)收集裝置將上述界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法加工后的被加工材 料進(jìn)行收集。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于被加工材料的流體化 包括溶解、熔融、蒸發(fā)、等離子體化、粉碎使被加工材料成為包括相態(tài)均一或 者非均一相態(tài)的氣態(tài)、液態(tài)、超臨界流體、等離子態(tài)、作為載流體的流體中含 有相對(duì)主流體成分高密度的成分包括固態(tài)顆粒包含于載流體、液態(tài)顆粒包含于 載流體在內(nèi)的流體形式及作為載流體的流體中含有相對(duì)主流體成分低密度的成 分包括氣態(tài)、等離子態(tài)物質(zhì)包含于較氣態(tài)、等離子態(tài)物質(zhì)密度高的載流體。這 里所述的相態(tài)均一是指無(wú)相界的均一氣態(tài)、均一等離子體態(tài)、均一液態(tài)、均一 超臨界流體態(tài)。而非均一相態(tài)是指存在相界的不同相結(jié)構(gòu)材料的有序或者無(wú)序 混合體，如液態(tài)油中包含水溶液微液滴，超臨界水溶液中包含有固態(tài)微顆粒、 微小氣泡包含于水溶液中。對(duì)于不能通過(guò)溶解、熔融、蒸發(fā)、升華、等離子體 化、粉碎而流體化的被加工材料則通過(guò)使用可以流體化并且能夠通過(guò)化學(xué)反應(yīng) 或者物理效應(yīng)在界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法處理前或者過(guò)程中或者后 生成被加工材料或者反應(yīng)中間體的方法使被加工材料流體化。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于助力通過(guò)三種非均衡 作用力即起始射流界面處不同位置的影響射流的非靜電作用的作用力大小和/或 者方向不一致的途徑實(shí)現(xiàn)
A、 通過(guò)流體態(tài)材料內(nèi)部在被加工材料起始電射流界面處產(chǎn)生助力
B、 通過(guò)外部作用力在被加工材料起始電射流界面處產(chǎn)生助力
C、 同時(shí)通過(guò)流體態(tài)材料內(nèi)部及外部作用力在被加工材料起始電射流界面處產(chǎn)生一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于所述的助力包括離心 力、重力、振動(dòng)作用力、除垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效應(yīng)所形成 的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用外的振蕩作用力、氣泡爆破力、超聲作用 力、高速流體引力、高速流體沖擊力、負(fù)壓引力及其它能夠產(chǎn)生非均衡作用的 作用力中的一種或者超過(guò)一種。而垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效應(yīng) 所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用可選用與其它助力進(jìn)行結(jié)合而共同 形成助力。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于離心作用力為助力時(shí) 通過(guò)將被加工材料附著在能夠產(chǎn)生離心作用力并能夠施加高壓電場(chǎng)的裝置上， 在離心力及靜電作用力對(duì)被加工材料進(jìn)行處理。能夠產(chǎn)生離心力及施加高壓電 場(chǎng)的裝置可以是一滾輪，或者被加工材料位于滾輪下方容器內(nèi)并在滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí) 將被加工材料附著于滾輪上或者被加工材料從滾輪上方淋灑于滾輪上，然后滾 輪在荷電情況下以一定速度旋轉(zhuǎn)，從而在離心力與靜電作用力的共同作用下對(duì) 被加工材料進(jìn)行加工，而優(yōu)選旋轉(zhuǎn)速度保證離心力不會(huì)將被加工材料拋灑出去，
但當(dāng)有適當(dāng)電場(chǎng)作用力時(shí)方形成射流而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工；能夠產(chǎn)生離心 力及施加高壓電場(chǎng)的裝置也可以是一平的轉(zhuǎn)盤，或者被加工材料淋灑于轉(zhuǎn)盤上 或者被加工材料通過(guò)導(dǎo)管輸送至轉(zhuǎn)盤上從而在轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)對(duì)被加工材料形成離 心力，然后通過(guò)施加電場(chǎng)，從而使被加工材料獲得離心力及靜電作用力的共同 作用而形成射流并對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。為保證被加工材料在轉(zhuǎn)盤上的平穩(wěn) 分散優(yōu)選在轉(zhuǎn)盤上鑲嵌或者刻有引導(dǎo)條或者引導(dǎo)槽。當(dāng)使用離心力作為非均衡 作用力時(shí)，為提高電流體射流效果優(yōu)選在滾輪表面或者轉(zhuǎn)盤邊緣裝有尖銳的微細(xì)針狀突起以保證靜電作用時(shí)的尖端效應(yīng)。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于重力作為助力時(shí)，流 體態(tài)被加工材料在重力作用下運(yùn)動(dòng)至無(wú)噴絲頭并且與電源連接的電極附近而同 時(shí)受到電場(chǎng)作用及重力作用從而形成電射流并對(duì)被加工材料進(jìn)行處理。為提高 電流體射流效果優(yōu)選在流體化被加工材料流淌至頂端尖銳的微細(xì)針狀突起的電 極以保證靜電作用時(shí)的尖端效應(yīng)。
--種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于振動(dòng)力作為助力時(shí)， 流體態(tài)被加工材料通過(guò)導(dǎo)引至與振動(dòng)機(jī)械及電源連接的能夠容納一定量流體化 被加工材料的板狀結(jié)構(gòu)器件上，然后機(jī)械振動(dòng)產(chǎn)生振動(dòng)力而電源電極產(chǎn)生電場(chǎng) 作用從而使板狀結(jié)構(gòu)器件上的流體化被加工材料在振動(dòng)作用力及電場(chǎng)作用力的 共同作用下形成電射流并對(duì)被加工材料進(jìn)行處理。為提高電流體射流效果優(yōu)選 流體化被加工材料所在的板狀結(jié)構(gòu)器件表面為頂端尖銳的微細(xì)針狀突起的電極 以保證靜電作用時(shí)的尖端效應(yīng)。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于、當(dāng)使用振蕩作用力作 為助力時(shí)，非均衡作用力可以通過(guò)被加工材料容器外的機(jī)械振動(dòng)而獲得，也可 以通過(guò)在被加工材料容器內(nèi)的振動(dòng)的機(jī)械裝置如固定在分散的筐條上的振動(dòng)尖 釘組而獲得，還可以通過(guò)在被加工材料容器內(nèi)布置有能夠產(chǎn)生特定振蕩波的振 蕩發(fā)生器而獲得。當(dāng)通過(guò)上述方法獲得振蕩作用力后，被加工材料會(huì)發(fā)生振蕩 即有液體離開(kāi)液體平面并在表面張力的作用下呈現(xiàn)為頂端尖銳而與液體平面結(jié) 合處較為寬大的有利于尖端靜電作用的結(jié)構(gòu)，結(jié)果振蕩作用力與靜電作用力結(jié) 合就能夠?qū)Ρ患庸げ牧线M(jìn)行有效的處理。一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于當(dāng)使用氣泡爆破力為 助力時(shí)，氣泡可以通過(guò)在被加工材料容器內(nèi)導(dǎo)入氣體的方式獲得，也可以通過(guò) 引發(fā)局部被加工材料或者其它材料氣化的方式如葉輪的高速旋轉(zhuǎn)或者紅外輻 射、微波輻射、電爐絲加熱進(jìn)行局部操作而獲得，還可以通過(guò)高壓將氣體壓入 被加工材料然后減壓的方式而獲得，還可以通過(guò)導(dǎo)入在被加工材料內(nèi)會(huì)發(fā)生氣 化的材料的方式而獲得。在被加工材料中引入氣泡后，被加工材料內(nèi)部的氣泡 由于比重比被加工材料小因此會(huì)漂浮至被加工材料液面上，然而由于萬(wàn)有引力 的作用，飄浮至液面的氣泡頂端漸漸成為最薄弱的部分，在表面張力的作用力 下氣泡會(huì)自頂端開(kāi)始爆裂，并且在氣泡破裂的瞬間對(duì)被加工材料產(chǎn)生非均衡作 用力并促使被加工材料向外運(yùn)動(dòng)，如果通過(guò)高壓靜電使被加工材料同時(shí)受到靜 電作用力則能夠有效地結(jié)合靜電作用力及氣泡爆破力而對(duì)被加工材料進(jìn)行加 工、處理。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于當(dāng)使用超聲作用力為 助力時(shí)，超聲波發(fā)生器可以安裝在被加工材料液面的下方并直接通過(guò)超聲波對(duì) 被加工材料進(jìn)行作用或者通過(guò)其它液體而將超聲波傳遞至被加工材料而進(jìn)行作 用。當(dāng)超聲波作用與靜電作結(jié)合時(shí)能夠很好地對(duì)被加工材料進(jìn)行處理、加工。
--種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于、當(dāng)使用高速流體引力 為助力時(shí)，高速流體可以是高速運(yùn)動(dòng)的包括氣體、液體、超臨界流體、等離子 體、液態(tài)顆粒包含于載流體、固態(tài)顆粒包含于載流體中的一種或者多種。高速 流體通過(guò)經(jīng)過(guò)被加工材料容器并通至其液面上的一根或者超過(guò)一根的導(dǎo)管進(jìn)行 運(yùn)動(dòng)，或者通過(guò)被加工材料容器外通至被加工材料液面附近的導(dǎo)管進(jìn)行運(yùn)動(dòng)。當(dāng)高速流體進(jìn)行運(yùn)動(dòng)時(shí)，其高速運(yùn)動(dòng)會(huì)在其周圍產(chǎn)生負(fù)壓并對(duì)被加工材料產(chǎn)生 引力從而增加被加工材料在其靜電作用方向上的作用力，該作用力與靜電作用 力結(jié)合則能夠很好地對(duì)被加工材料進(jìn)行加工、處理。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于當(dāng)使用高速流體沖擊 力為助力時(shí)，高速流體可以是高速運(yùn)動(dòng)的包括氣體、液體、超臨界流體、等離 子體、液態(tài)顆粒包含于載流體、固態(tài)顆粒包含于載流體中的一種或者多種。高 速流體通過(guò)在被加工材料液面外的一根或者超過(guò)一根的導(dǎo)管中以與電射流方向 成一定角度的方向沖擊被加工材料從而對(duì)被加工材料施加與射流方向相適應(yīng)的 非均衡作用力并濺射被加工材料。該作用力與靜電作用力結(jié)合可以對(duì)被加工材 料進(jìn)行細(xì)化處理。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于、當(dāng)使用負(fù)壓引力為非 均衡作用力時(shí)，負(fù)壓引力可通過(guò)負(fù)壓產(chǎn)生裝置如真空泵連接的一個(gè)或者超過(guò)一 個(gè)的導(dǎo)管如漏斗狀的結(jié)構(gòu)的漏斗底與被加工材料的液面接近從而對(duì)被加工材料 產(chǎn)生漏斗底中心作用力大而邊緣小的非均衡作用力。該作用力其作用方向與靜 電作用力 一致，其結(jié)合可以有效地對(duì)被加工材料進(jìn)行細(xì)化處理。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于界面助力型無(wú)噴絲頭 電流體力學(xué)方法中被加工材料的添加可以直接從被加工材料液面進(jìn)行添加，也 可以通過(guò)連接于進(jìn)行電流體力學(xué)方法加工的被加工材料容器的管道的另外一端 進(jìn)行添加，還可以采用將流體化的被加工材料輸送至能夠產(chǎn)生助力并且對(duì)流體 化被加工材料荷電的電流體力學(xué)處理器件上，而優(yōu)選通過(guò)管道進(jìn)行添加并且調(diào) 節(jié)被加工材料的液面高度。一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于使上述己流體化的被 加工材料通過(guò)除靜電作用力及可選用的垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng) 效應(yīng)所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用之外的助力形成荷電射流的過(guò) 程中還包括荷電流體的運(yùn)動(dòng)控制、溫度控制、性狀控制進(jìn)而使加工過(guò)程優(yōu)化， 其特征是-
(1)、荷電流體的運(yùn)動(dòng)控制包括運(yùn)動(dòng)軌跡控制、運(yùn)動(dòng)模式控制、運(yùn)動(dòng)平衡控制、 運(yùn)動(dòng)作用力控制
A、 運(yùn)動(dòng)軌跡控制即通過(guò)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)、機(jī)械作用力而對(duì)荷電流體或者流 體進(jìn)行包括加速、減速、分散、聚焦、定向、范圍在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡控制。當(dāng)運(yùn) 動(dòng)軌跡為螺旋狀時(shí)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。旋轉(zhuǎn)控制包括旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)控制、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng) 技術(shù)及旋轉(zhuǎn)軌道控制，旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率介于10^Hz l(^Hz。
B、 運(yùn)動(dòng)模式控制即流體化被加工材料在受到電場(chǎng)作用力及助力后以無(wú)噴絲頭 的方式形成單股或者超過(guò)單股的射流運(yùn)動(dòng)。當(dāng)采用超過(guò)單股射流時(shí)，不同的射 流在四維時(shí)空根據(jù)需要任意排布。不同的射流可以噴射同種材料，也可以是不 同材料，還可以是部分相同的材料。不同的射流可以帶相同的電荷，也可以帶 相反的電荷，還可以不帶電荷。無(wú)噴絲頭射流可以與由含任選幾何形狀噴嘴的 噴絲頭結(jié)合形成復(fù)合荷電射流。不同股射流中的不同材料可以是互相不會(huì)發(fā)生 反應(yīng)的，也可以是可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者物理效應(yīng)的。
C、 運(yùn)動(dòng)平衡控制包括通過(guò)平衡相同或者不同流體內(nèi)及相互間的相互作用力以 確保荷電射流根據(jù)要求進(jìn)行平穩(wěn)或者不平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。
D、運(yùn)動(dòng)作用力控制包括采用機(jī)械作用力包括壓力、推力、拉力、離心力、向心 力、聲作用力、其它高速流體作用力及重力、電場(chǎng)作用力、磁場(chǎng)作用力中的一 種或者多種作用力以控制流體以適當(dāng)?shù)能壽E及模式運(yùn)動(dòng)。
(11)、溫度控制包括通過(guò)紅外、微波、熱輻射、發(fā)熱系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、制冷系 統(tǒng)而進(jìn)行溫度控制。在無(wú)噴絲頭界面助力輔助荷電射流過(guò)程中的不同階段可以 采用相同或者不同的溫度控制。
(m)、性狀控制是指對(duì)被加工材料的物理和或者化學(xué)性狀進(jìn)行控制，包括物理性狀控制及化學(xué)反應(yīng)控制。對(duì)被加工材料的性狀控制可以在射流前、射流過(guò)程中、 收集期間或者以后進(jìn)行。性狀控制可以只有物理性狀控制過(guò)程或者化學(xué)性狀控 制過(guò)程，也可以同時(shí)具有物理性狀控制過(guò)程及化學(xué)性狀控制過(guò)程。
A、 物理性狀控制是指通過(guò)光、聲、電、磁、熱、機(jī)械作用而使被加工材料的 全部或者部分通過(guò)凝固、蒸發(fā)、升華、溶解、熔融、混合、分離在內(nèi)的途徑對(duì) 荷電射流被加工材料的形貌、相態(tài)進(jìn)行控制。物理性狀的控制在界面助力輔助 荷電射流制備超細(xì)材料的過(guò)程中可以通過(guò)一種方法或者途徑進(jìn)行，也可以通過(guò) 多種方法或者途徑進(jìn)行；在過(guò)程的不同階段可以采用同-』種物理性狀控制方法 或者途徑也可以通過(guò)不同的物理性狀控制方法或者途徑。
B、 化學(xué)性狀控制是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而改變界面助力輔助荷電射流被加工材料
的化學(xué)組成?；瘜W(xué)反應(yīng)可以只有一種反應(yīng)，也可以有多種反應(yīng)，當(dāng)有多種反應(yīng) 時(shí)，反應(yīng)可以同時(shí)發(fā)生，也可以在不同時(shí)間、不同位置發(fā)生?；瘜W(xué)反應(yīng)包括聚 合、交聯(lián)、接枝、取代、加成、消除、配合、沉淀、分解、中和、氧化還原反 應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)、脫水反應(yīng)、裂化反應(yīng)、增鏈反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)、置換 反應(yīng)、歧化反應(yīng)、催化反應(yīng)、重排反應(yīng)類有機(jī)或無(wú)機(jī)反應(yīng)。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于所述的使上述已流體 化的被加工材料界面助力輔助荷電射流還包括使荷有電荷的被加工材料在后續(xù) 作用力的作用下進(jìn)一步分散或者拉伸的過(guò)程，后續(xù)作用力包括電場(chǎng)作用力、磁 場(chǎng)作用力、流體作用力、機(jī)械作用力及其它包括熱、聲的作用力，后續(xù)作用力
其方向與荷電射流的方向有一定的夾角，角度介于0 360度，電場(chǎng)及磁場(chǎng)與使 流體荷電的電場(chǎng)匹配使荷電流體能夠受到特定的包括吸引或者排斥作用力在內(nèi) 的作用力，對(duì)荷電流體有吸引或者排斥作用的電場(chǎng)強(qiáng)度介于0.1 V/毫米 1000kV/毫米，磁場(chǎng)強(qiáng)度介于0.001毫特斯拉 30特斯拉；后續(xù)作用力可以只有 一種作用力，也可以有多種作用力共同作用；整個(gè)制備過(guò)程中可以不包含、包 含一次或一次以上的后續(xù)作用力過(guò)程。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于利用流體沖擊對(duì)己經(jīng) 形成荷電射流的被加工材料進(jìn)行超細(xì)化沖擊加工；流體沖擊是通過(guò)其它高速流體沖擊、拉伸、分散被加工的材料的流體組分，用于沖擊的流休中可以包含能 夠溶解被加工材料的成分，也可以包含能夠凝固被加工材料的成分，還可以包 含能夠與被加工材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或者物理反應(yīng)的成分，流體沖擊中的流體可 以是氣體、液體、超臨界流體、等離子體、液態(tài)顆粒包含于載流體、固態(tài)顆粒 包含于載流體，沖擊流體可以荷有與被加工材料流體相同或者相反的電荷，也 可以不帶電荷；其壓力范圍介于1大氣壓至5000大氣壓，沖擊流體的速度介于1.5 毫米/秒 1000米/秒。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于電流體力學(xué)方法中的 荷電包括電暈充電、感應(yīng)充電、接觸充電、荷電流體充電中的-種或者多種， 而優(yōu)選將電極置于被加工材料容器內(nèi)的接觸充電方法。荷電電場(chǎng)包括直流正電
場(chǎng)、直流負(fù)電場(chǎng)或者交變電場(chǎng)，使流體荷電的電場(chǎng)介于O.l V/毫米 1000kV/
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于所述的收集裝置為收 集鼓、收集傳送帶、收集板或收集池，可以是干的也可以包含有溶劑或者蒸汽
的濕的收集裝置；經(jīng)過(guò)收集裝置收集到的超細(xì)材料可以是無(wú)序的、部分有序的 或者全部有序的；經(jīng)過(guò)收集裝置收集所得的超細(xì)化材料經(jīng)過(guò)或者不經(jīng)過(guò)后續(xù)的 針剌、水刺、編織、熱黏附、化學(xué)黏附、包被其它材料、溶解去除部分成分或 篩選步驟中的一種或者超過(guò)一種的方法處理后即可獲得小尺寸的包括實(shí)心、核 殼、中空或者多孔狀的顆?；蛘呃w維中一種或者超過(guò)一種形貌的超細(xì)材料所構(gòu) 成的顆粒、纖維、薄膜或者塊狀超細(xì)化材料。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征是它至少由無(wú)噴絲頭被加 工材料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、助力發(fā)生設(shè)備、荷電設(shè)備、收集設(shè)備組成。
一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于被加工材料通過(guò)該方 法可以獲得包括實(shí)心、中空或者核殼結(jié)構(gòu)的超細(xì)顆粒及超細(xì)纖維。
-種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于該方法適用于作為具 有分離、防護(hù)、抗菌、防臭、催化、傳感、裝飾、結(jié)構(gòu)支撐、生物相容、存儲(chǔ)、可控釋放、導(dǎo)電、修復(fù)、醫(yī)療、保健、智能響應(yīng)、芳香、粘合功能中一種或者 超過(guò)一種功能的超細(xì)材料的制備方法或者材料的涂布方法。所制備的超細(xì)材料 以顆粒、纖維、薄膜、布?jí)K或塊體結(jié)構(gòu)得到應(yīng)用，它在所用材料中占的比例介
于1% 100%。
本發(fā)明的有益效果
通過(guò)將作為助力的非均衡作用力與靜電作用力在無(wú)噴絲頭的情況下結(jié)合并 應(yīng)用于射流領(lǐng)域從而可以廉價(jià)、高效、高產(chǎn)能地將被加工材料轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的超 細(xì)材料。該方法對(duì)于超細(xì)材料的廉價(jià)、大規(guī)模地生成應(yīng)用具有一定的促進(jìn)作用。


圖1是無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑滾輪離心力式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示 意圖。1高壓電源la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材
料；3a被加工材料液面；3b被加工材料淋灑組件；3c淋灑的被加工材料；4滾 輪；4a滾輪邊緣尖銳突起；5滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向
圖2是無(wú)噴絲頭被加工材料滾輪擊打式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1
高壓電源la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3盛放被加工材料的 容器；3a被加工材料，其中3a—a是一種流體化的被加工材料，而其中3a—b 是另外一種流體化的被加工材料；3b被加工材料液面；4滾輪；4a滾輪邊緣尖 銳突起；4b是滾輪轉(zhuǎn)軸；5滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
圖3無(wú)噴絲頭轉(zhuǎn)盤離心力式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電源； la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工材料 液面；4轉(zhuǎn)盤；4a轉(zhuǎn)盤上引導(dǎo)槽；4b轉(zhuǎn)盤邊緣尖銳突起；5轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)方向
圖4是無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極重力式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 示意圖。1高壓電源la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工材料液面；3b被加工材料淋灑組件；3c淋灑的被加工材料；4a 多孔膜；4b金屬網(wǎng)；4c金屬網(wǎng)下方針狀突起。
圖5是無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極重力機(jī)械振動(dòng)力結(jié)合式電流體力
學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電源la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電 射流；3被加工材料；3a被加工材料液面；3b被加工材料淋灑組件；3c淋灑的 被加工材料；4a多孔膜；4b金屬網(wǎng)；4c金屬網(wǎng)下方針狀突起；4d機(jī)械振動(dòng)裝置； 4e機(jī)械振動(dòng)方向。
圖6是無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極與旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)力結(jié)合式電流體 力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電源la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2 電射流；3被加工材料；3a被加工材料液面；3b被加工材料淋灑組件；3c淋灑 的被加工材料；4滾輪；4a滾輪邊緣尖銳突起；4b是滾輪轉(zhuǎn)軸；5a多孔膜；5b 金屬網(wǎng)；5c金屬網(wǎng)上方針狀突起；6滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向。
圖7無(wú)噴絲頭內(nèi)置機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電源； la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工材料
液面；4機(jī)械振蕩組件；5機(jī)械振蕩電源
圖8無(wú)噴絲頭外置機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電源；
la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工材料 液面；4機(jī)械振蕩組件；5機(jī)械振蕩電源
圖9無(wú)噴絲頭內(nèi)置振蕩波發(fā)生器振蕩式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1 高壓電源；la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a 被加工材料液面；4振蕩波換能組件；5振蕩波電源圖IO無(wú)噴絲頭供氣氣泡爆破式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電
源；la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工 材料液面；4氣泡；4a爆破的氣泡；5高壓氣瓶；6氣體導(dǎo)管
圖11無(wú)噴絲頭局部氣化氣泡爆破式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高
壓電源；la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被 加工材料液面；4氣泡；4a爆破的氣泡；5局部氣化組件；6局部氣化電源
圖12無(wú)噴絲頭氣體與被加工材料共同增壓后減壓氣泡爆破式電流體力學(xué)方 法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電源；la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射 流；3被加工材料；3a被加工材料液面；4氣泡；4a爆破的氣泡；5被加工材料
與氣體共同增壓的儲(chǔ)存容器
圖13無(wú)噴絲頭超聲波作用式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電源； la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工材料 液面；4超聲波換能組件；5超聲波電源
圖14無(wú)噴絲頭高速流體引力式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電 源；la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工 材料液面；4增壓泵；5增壓的流體態(tài)材料；6高速流體導(dǎo)管；7高速流體
圖15無(wú)噴絲頭高速流體沖擊式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。1高壓電 源；la對(duì)電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工 材料液面；4增壓泵；5增壓的流體態(tài)材料；6高速流體導(dǎo)管；7高速?zèng)_擊流體
圖16無(wú)噴絲頭負(fù)壓式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。l高壓電源；la對(duì) 電極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工材料液面；4真空泵；5負(fù)壓導(dǎo)通組件
圖17是無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極重力式電流體力學(xué)方法與無(wú)噴絲 頭內(nèi)置機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中無(wú)噴絲頭被加工 材料淋灑針式電極重力式電流體力學(xué)方法的組件包括1正高壓電源，la對(duì)電
極及收集裝置；lb工作電極；2電射流；3被加工材料；3a被加工材料液面；
3b被加工材料淋灑組件；3c淋灑的被加工材料；4a多孔膜；4b金屬網(wǎng)；4c金
屬網(wǎng)下方針狀突起。而無(wú)噴絲頭內(nèi)置機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法的組件包括r
負(fù)高壓電源；l，a對(duì)電極及收集裝置；l，b工作電極；2'電射流；3'被加工材料；
3'a被加工材料液面；4'機(jī)械振蕩組件；5'機(jī)械振蕩電源
圖18是無(wú)噴絲頭被加工材料正負(fù)電場(chǎng)雙滾輪相對(duì)擊打式電流體力學(xué)方法制 備微膠囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中負(fù)電場(chǎng)滾輪擊打式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)包括1 負(fù)高壓電源；2電射流；3盛放被加工材料的容器；3a低粘度被加工材料；3b 被加工材料液面；4滾輪；4a滾輪邊緣尖銳突起；4b是滾輪轉(zhuǎn)軸；5滾輪轉(zhuǎn)動(dòng) 方向。而正電場(chǎng)滾輪擊打式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)包括l'正高壓電源2'電射流； 3'盛放被加工材料的容器；3，a低粘度被加工材料；3'b被加工材料液面；4'滾輪； 4，a滾輪邊緣尖銳突起；4'b是滾輪轉(zhuǎn)軸；5，滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向。收集裝置為下方置 有接地電極9的傳送帶8及收集容器10。
圖19是無(wú)噴絲頭被加工材料正負(fù)電場(chǎng)雙滾輪相對(duì)擊打式電流體力學(xué)方法制 備微纖維束系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。其中負(fù)電場(chǎng)滾輪擊打式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)包括-l負(fù)高壓電源；2電射流；3盛放被加工材料的容器；3a高粘度被加工材料；3b 被加工材料液面；4滾輪；4a滾輪邊緣尖銳突起；4b是滾輪轉(zhuǎn)軸；5滾輪轉(zhuǎn)動(dòng) 方向。而正電場(chǎng)滾輪擊打式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)包括l，正高壓電源；2'電射流; 3'盛放被加工材料的容器；3'a高粘度被加工材料；3，b被加工材料液面；4'滾輪； 4'a滾輪邊緣尖銳突起；4'b是滾輪轉(zhuǎn)軸；5'滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)方向。收集裝置為相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)的輥輪6并可獲得微纖維束7。
圖20無(wú)噴絲頭組合滾輪擊打式電流體力學(xué)方法連續(xù)涂布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。 連續(xù)涂布系統(tǒng)由電場(chǎng)相反的A及B子系統(tǒng)、待涂布薄膜6、控制待涂布薄膜的 轉(zhuǎn)動(dòng)輥輪7及接地電極8組成。其中A子系統(tǒng)包含負(fù)高壓電源A1;被加工材料 A3;與負(fù)高壓電源連接的多組滾輪A4。而B(niǎo)子系統(tǒng)包含正高壓電源B1;被加 工材料B3;與正高壓電源連接的多組滾輪B4。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。 實(shí)施例1:
無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑滾輪離心力式電流體力學(xué)方法如圖1所示。被加
工材料通過(guò)被加工材料淋灑組件3b淋灑到滾輪4上，當(dāng)滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)淋灑的被加 工材料3c通過(guò)滾輪邊緣尖銳突起4a而受到離心作用力。將滾輪連接至高壓電源 l作為工作電極lb，對(duì)電極與收集裝置la合并。在施加廠高壓電場(chǎng)及滾輪轉(zhuǎn)動(dòng) 的情況下被加工材料3同時(shí)受到離心力及靜電作用力而形成電射流2，從而對(duì)被 加工材料進(jìn)行加工。 實(shí)施例2:
無(wú)噴絲頭被加工材料滾輪擊打式電流體力學(xué)方法如圖2所示系。流體化被 加工材料3a位于滾輪下方容器3內(nèi)并在滾輪4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將被加工材料附著于滾輪 上，并在滾輪邊緣尖銳突起4a處受到離心作用力。滾輪連接至高壓電源l作為 工作電極lb，對(duì)電極與收集裝置la合并。在施加了高壓電場(chǎng)及滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的情況 下兩種被加工材料3a—a及3a—b同時(shí)受到離心力及靜電作用力而形成電射流
222 ，從而對(duì)兩種被加工材料同時(shí)進(jìn)行加工。 實(shí)施例3:
無(wú)噴絲頭轉(zhuǎn)盤離心力式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。流體化被加 工材料3被引導(dǎo)至轉(zhuǎn)盤4上，當(dāng)轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)被加工材料沿轉(zhuǎn)盤上引導(dǎo)槽4a而至 轉(zhuǎn)盤邊緣尖銳突起4b處從而獲得離心力。將轉(zhuǎn)盤連接至高壓電源1作為工作電 極lb，對(duì)電極與收集裝置la合并。在施加了高壓電場(chǎng)及轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下被加 工材料3同時(shí)受到離心力及靜電作用力而形成電射流2，從而對(duì)被加工材料進(jìn)行 加工。
實(shí)施例4:
無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極重力式電流體力學(xué)方法如圖4所示。被 加工材料通過(guò)被加工材料淋灑組件3b形成淋灑液3c并沉積到起勻化重力作用 的多孔膜4a，并在重力作用下通過(guò)多孔膜運(yùn)動(dòng)至金屬網(wǎng)4b的下方的針狀突起上。 將金屬網(wǎng)4b連接至高壓電源1作為工作電極lb，對(duì)電極與收集裝置la合并。 在施加了高壓電場(chǎng)的情況下被加工材料3同時(shí)受到重力及靜電作用力而形成電 射流2,從而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例5:
無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極重力振動(dòng)結(jié)合式電流體力學(xué)方法如圖5 所示。被加工材料通過(guò)被加工材料淋灑組件3b形成淋灑液3c并沉積到起勻化 重力作用的多孔膜4a，并通過(guò)多孔膜至金屬網(wǎng)4b的下方的針狀突起上而受到重 力作用。多孔膜及金屬網(wǎng)一起受機(jī)械振動(dòng)裝置4d控制而使其上下振動(dòng)4e。將金 屬網(wǎng)4b連接至高壓電源1作為工作電極lb，對(duì)電極與收集裝置la合并。在施 加了高壓電場(chǎng)的情況下被加工材料3同時(shí)受到重力、機(jī)械振動(dòng)作用力及靜電作 用力而形成電射流2，從而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例6:
無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極與旋轉(zhuǎn)機(jī)械振動(dòng)結(jié)合式電流體力學(xué)方法如圖6所示。被加工材料通過(guò)被加工材料淋灑組件3b形成淋灑液3c并沉積到
起勻化振動(dòng)作用力的多孔膜5a，并通過(guò)多孔膜至金屬網(wǎng)5b的上方的針狀突起 5c上。多孔膜及金屬網(wǎng)一起受旋轉(zhuǎn)滾輪4轉(zhuǎn)動(dòng)所導(dǎo)致的其滾輪尖齒4a敲打引發(fā) 的機(jī)械往復(fù)振動(dòng)5d。將金屬網(wǎng)5b連接至高壓電源1作為工作電極lb，對(duì)電極 與收集裝置la合并。在施加了高壓電場(chǎng)及機(jī)械振動(dòng)作用的情況下被加工材料3 同時(shí)受到機(jī)械振動(dòng)作用力及靜電作用力而形成電射流2，從而對(duì)被加工材料進(jìn)行 加工。
實(shí)施例7:
無(wú)噴絲頭內(nèi)置機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖7所示。將機(jī)械振 蕩組件4置于被加工材料3中，在開(kāi)啟機(jī)械振蕩電源5的情況下，機(jī)械振蕩組 件進(jìn)行振動(dòng)并引發(fā)被加工材料振蕩，振蕩作用力可引起部分溶液界面形成尖銳 的射流狀態(tài)因此可以作為電流體力學(xué)方法的助力。將高壓電源1連接工作電極 lb置于被加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并。在同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械振 蕩電源與高壓電源時(shí)，靜電作用力與振蕩作用力共同作用從而形成電射流2并 進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例8:
無(wú)噴絲頭外置機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖8所示。將機(jī)械振 蕩組件4置于被加工材料3之外，在開(kāi)啟機(jī)械振蕩電源5的情況下，機(jī)械振蕩 組件進(jìn)行振動(dòng)并引發(fā)被加工材料振蕩，振蕩作用力可引起部分溶液界面形成尖 銳的射流狀態(tài)因此可以作為電流體力學(xué)方法的助力。將高壓電源1連接工作電 極lb置于被加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并。在同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械 振蕩電源與高壓電源時(shí)，靜電作用力與振蕩作用力共同作用從而形成電射流2 并進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例9:
無(wú)噴絲頭內(nèi)置振蕩波發(fā)生器振蕩式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖9所示。 將振蕩波換能組件4置于被加工材料3之中，在開(kāi)啟振蕩波電源5的情況下， 被加工材料內(nèi)將產(chǎn)生振蕩波并引發(fā)被加工材料振蕩，振蕩作用力可引起部分溶液界面形成尖銳的射流狀態(tài)因此可以作為電流體力學(xué)方法的助力。將高壓電源1
連接工作電極lb置于被加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并。在同 時(shí)開(kāi)啟振蕩波電源與高壓電源時(shí)，靜電作用力與振蕩作用力共同作用從而形成 電射流2并進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例10:
無(wú)噴絲頭供氣氣泡爆破式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖IO所示。高壓氣瓶 5中的氣體通過(guò)氣體導(dǎo)管6而進(jìn)入被加工材料3形成氣泡4。在被加工材料中引 入氣泡后，被加工材料內(nèi)部的氣泡由于比重比被加工材料小因此會(huì)漂浮至被加 工材料液面3a上，然而由于萬(wàn)有引力的作用，飄浮至液面的氣泡頂端漸漸成為 最薄弱的部分，在表面張力的作用力下氣泡會(huì)自頂端開(kāi)始爆裂，并且在氣泡破 裂的瞬間對(duì)被加工材料產(chǎn)生非均衡作用力并促使被加工材料向外運(yùn)動(dòng)。將高壓 電源1連接工作電極lb置于被加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并。 在同時(shí)開(kāi)啟供氣氣源及高壓電源時(shí)，靜電作用力與氣泡爆破作用力共同作用從 而形成電射流2并進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例11:
無(wú)噴絲頭局部氣化氣泡爆破式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖11所示。將局
部氣化組件5置于被加工材料3中，在開(kāi)啟局部氣化電源6后，被加工材料中 部分物質(zhì)被氣化而形成氣泡4。由于氣泡可以漂浮至被加工材料液面3a上并爆 破而形成爆破力，而氣泡爆破力可作為無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法的助力，因此 當(dāng)將高壓電源1連接工作電極lb置于被加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝 置la合并后，同時(shí)開(kāi)啟局部氣化電源及高壓電源時(shí)，靜電作用力與氣泡爆破作 用力共同作用可形成電射流2并進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。 實(shí)施例12:
無(wú)噴絲頭氣體與被加工材料共同增壓后減壓氣泡爆破式電流體力學(xué)方法系 統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖12所示。當(dāng)氣體與被加工材料的混合物被增壓后并從增壓容器5中 釋放至另一容器進(jìn)行減壓，將形成大量氣泡4涌出的狀況。由于氣泡可以漂浮 至另一容器的被加工材料液面3a上并爆破而形成爆破力，而氣泡爆破力可作為無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法的助力，因此當(dāng)將高壓電源1連接工作電極lb置于被
加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并后，同時(shí)開(kāi)啟被加工材料與氣體 共同增壓的儲(chǔ)存容器幵關(guān)及高壓電源時(shí)，靜電作用力與氣泡爆破作用力共同作 用可形成電射流2并進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。 實(shí)施例13:
無(wú)噴絲頭超聲波作用式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖13所示。將超聲波換 能組件4置于被加工材料3之中，在開(kāi)啟超聲波電源5的情況下，被加工材料 內(nèi)將產(chǎn)生超聲波而使被加工材料受到超聲波作用力，該作用力可引起部分溶液 界面形成尖銳的射流狀態(tài)因此可以作為電流體力學(xué)方法的助力。將高壓電源1 連接工作電極lb置于被加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并。在同 時(shí)開(kāi)啟超聲波電源與高壓電源時(shí)，靜電作用力與超聲波作用力共同作用從而形 成電射流2并進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例14:
無(wú)噴絲頭高速流體引力式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖14所示。當(dāng)將某種 流體態(tài)材料通過(guò)增壓泵4而成增壓的流體態(tài)材料5后將該材料通過(guò)高速流體導(dǎo) 管6噴出時(shí)將成為高速流體7。如果該高速流體正好在被加工材料液面3a上面 附近，高速流體將帶動(dòng)被加工材料3 —起運(yùn)動(dòng)。將高壓電源1連接工作電極lb 置于被加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并。在同時(shí)開(kāi)啟增壓泵與高 壓電源時(shí)，靜電作用力與高速流體引力共同作用可形成電射流2并進(jìn)而對(duì)被加 工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例15:
無(wú)噴絲頭高速流體沖擊式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖15所示。當(dāng)將某種 流體態(tài)材料通過(guò)增壓泵4而成增壓的流體態(tài)材料5后將該材料通過(guò)高速流體導(dǎo) 管6噴出時(shí)將成為高速流體7。如果該高速流體向下沖擊被加工材料液面3a時(shí)， 高速流體將帶動(dòng)被加工材料3 —起運(yùn)動(dòng)。將高壓電源1連接工作電極lb置于被 加工材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并。在同時(shí)開(kāi)啟增壓泵與高壓電源 時(shí)，靜電作用力與高速流體沖擊力共同作用可形成電射流2并進(jìn)而對(duì)被加工材
26料進(jìn)行加工。
實(shí)施例16:
無(wú)噴絲頭負(fù)壓式電流體力學(xué)方法系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖16所示。當(dāng)開(kāi)啟真空泵4并 通過(guò)負(fù)壓導(dǎo)通組件5而將負(fù)壓導(dǎo)致被加工材料液面3a上面附近，負(fù)壓將引發(fā)被 加工材料3往負(fù)壓導(dǎo)通組件內(nèi)運(yùn)動(dòng)。將高壓電源1連接工作電極lb置于被加工 材料液面3a下而對(duì)電極與收集裝置la合并并置于負(fù)壓導(dǎo)通組件內(nèi)。在同時(shí)開(kāi)啟 真空泵與高壓電源時(shí)，靜電作用力與負(fù)壓作用力共同作用可形成電射流2并進(jìn) 而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。
實(shí)施例17:
無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極重力式電流體力學(xué)方法與無(wú)噴絲頭內(nèi)置 機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法結(jié)合系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖17所示。被加工材料3通過(guò)被加 工材料淋灑組件3b形成淋灑液3c并沉積到起勻化重力作用的多孔膜4a，并在 重力作用下通過(guò)多孔膜運(yùn)動(dòng)至金屬網(wǎng)4b的下方的針狀突起上。將金屬網(wǎng)4b連 接至高壓負(fù)電源1作為工作電極lb，對(duì)電極與收集裝置la合并。在施加了高壓 負(fù)電場(chǎng)的情況下被加工材料3同時(shí)受到重力及靜電作用力而形成電射流2，從而 對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。而在其下方，機(jī)械振蕩組件4'置于被加工材料3'中， 在開(kāi)啟機(jī)械振蕩電源5'的情況下，機(jī)械振蕩組件進(jìn)行振動(dòng)并引發(fā)被加工材料振 蕩，振蕩作用力可引起部分溶液界面形成尖銳的射流狀態(tài)閑此可以作為電流體 力學(xué)方法的助力。將高壓正電源r連接工作電極l'b置于被加工材料液面3'a下 而對(duì)電極與收集裝置la合并。在同時(shí)開(kāi)啟機(jī)械振蕩電源與高壓電源時(shí)，靜電作 用力與振蕩作用力共同作用從而形成電射流2'并進(jìn)而對(duì)被加工材料進(jìn)行加工。 通過(guò)無(wú)噴絲頭被加工材料淋灑針式電極重力式電流體力學(xué)方法形成的荷電射流 2與通過(guò)無(wú)噴絲頭內(nèi)置機(jī)械振蕩式電流體力學(xué)方法形成的電射流2，在收集傳送 網(wǎng)la處會(huì)合形成由被加工材料3所形成的超細(xì)材料、收集傳送網(wǎng)及被加工材料 3'所形成超細(xì)材料復(fù)合的復(fù)合超細(xì)材料膜。實(shí)施例18:無(wú)噴絲頭被加工材料正負(fù)電場(chǎng)雙滾輪相對(duì)擊打式電流體力學(xué)方法制備微膠 囊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖18所示。低粘度流體化被加工材料3a即3%己二胺甘油溶液位 于滾輪下方容器3內(nèi)并在滾輪4轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將被加工材料附著于滾輪上，并在滾輪 邊緣尖銳突起4a處受到離心作用力。滾輪連接至20000伏負(fù)高壓電源1作為工 作電極。在施加了高壓電場(chǎng)及滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下兩種被加工材料3a受到離心力 及靜電作用力而形成電射流2，從而對(duì)被加工材料3a進(jìn)行加工。在其對(duì)面低粘 度流體化被加工材料3'a即6%己二酰氯甲苯溶液位于滾輪下方容器3'內(nèi)并在滾 輪4'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將被加工材料附著于滾輪上，并在滾輪邊緣尖銳突起4'a處受到離心 作用力。滾輪連接至20000伏正高壓電源l'作為工作電極。在施加了正高壓電 場(chǎng)及滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下被加工材料3，a受到離心力及靜電作用力而形成電射流 2'，從而對(duì)被加工材料3，a進(jìn)行加工。電射流2及電射流2，在空中相遇發(fā)生縮聚 反應(yīng)形成以聚酰胺一66為壁材的甘油超細(xì)微膠囊并由于受到重力及其下方接地 電極9的電場(chǎng)作用而沉降至傳送帶上，最后通過(guò)傳送而至收集容器0中。 實(shí)施例19:無(wú)噴絲頭被加工材料正負(fù)電場(chǎng)雙滾輪相對(duì)擊打式電流體力學(xué)方法制備微纖 維束系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖19所示。高粘度流體化被加工材料3a即12%平均分子量為 10萬(wàn)的聚丙烯腈的N，N'-二甲基甲酰胺溶液位于滾輪下方容器3內(nèi)并在滾輪4 轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將被加工材料附著于滾輪上，并在滾輪邊緣尖銳突起4a處受到離心作用 力。滾輪連接至負(fù)高壓電源1作為工作電極。在施加了高壓電場(chǎng)及滾輪轉(zhuǎn)動(dòng)的 情況下兩種被加工材料3a受到離心力及靜電作用力而形成電射流2，從而對(duì)被 加工材料3a進(jìn)行加工。在其對(duì)面高粘度流體化被加工材料3'a即12%平均分子 量為10萬(wàn)的聚丙烯腈的N,N，-二甲基甲酰胺溶液位于滾輪下方容器3'內(nèi)并在滾 輪4'轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)將被加工材料附著于滾輪上，并在滾輪邊緣尖銳突起4'a處受到離心 作用力。滾輪連接至正高壓電源l，作為工作電極。在施加了正高壓電場(chǎng)及滾輪 轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下被加工材料3'a受到離心力及靜電作用力而形成電射流2'，從而對(duì) 被加工材料3'a進(jìn)行加工。電射流2及電射流2'在空中相遇形成由聚丙烯腈超細(xì)纖維組合而成的微纖維束并由于受到重力及其下方輥輪6的的向下作用力而形 成連續(xù)的微纖維束7。 實(shí)施例20:無(wú)噴絲頭組合滾輪擊打式電流體力學(xué)方法連續(xù)涂布系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖20所示。 連續(xù)涂布系統(tǒng)由電場(chǎng)相反的A及B子系統(tǒng)、待涂布薄膜6、控制待涂布薄膜的 轉(zhuǎn)動(dòng)輥輪7及接地電極8組成。其中A子系統(tǒng)包含負(fù)高壓電源A1;被加工材料 A3;與負(fù)高壓電源連接的多組滾輪A4。而B(niǎo)子系統(tǒng)包含正高壓電源B1;被加 工材料B3;與正高壓電源連接的多組滾輪B4。工作時(shí)，流體化涂布介質(zhì)即被加 工材料采用清漆的A3及采用紅色油漆的B3同時(shí)受到滾輪的離心作用力及靜電 場(chǎng)作用力而形成荷電射流A2及B2。由于荷電射流A2與B2的荷電極性相反及 兩者間的接地電極8，荷電射流依次以清漆一紅色油漆的方式均涂布于由輥輪控 制的待涂布薄膜的一面。由于A及B子系統(tǒng)有多組，因此待涂布薄膜可以以較 快的速度運(yùn)動(dòng)并形成均勻涂布。
權(quán)利要求
1、一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于包括以下步驟a、首先使被加工材料流體化；b、其次通過(guò)在無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)界面即荷電流體化被加工材料起始電射流界面處增加除靜電作用力及可選用的垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效應(yīng)所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用之外的與荷電流體運(yùn)動(dòng)方向相適應(yīng)即作用力方向與電射流方向相同或者存在相同方向分量的作用力，以便幫助荷電流體突破電流體力學(xué)界面的表面張力及流體內(nèi)部相互作用力從而形成荷電射流加工、處理被加工材料；c、通過(guò)收集裝置將上述界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法加工后的被加工材料進(jìn)行收集。
2、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于被加工材料的流體化包括溶解、熔融、蒸發(fā)、等離子體化、粉碎使被加工材料成為包括相態(tài)均一或者 相態(tài)非均一的氣態(tài)、液態(tài)、超臨界流體、等離子態(tài)、作為載流體的流體中含有 相對(duì)主流體成分高密度的成分包括固態(tài)顆粒包含于載流體、液態(tài)顆粒包含于載 流體在內(nèi)的流體形式及作為載流體的流體中含有相對(duì)主流體成分低密度的成分 包括氣態(tài)、等離子態(tài)物質(zhì)包含于較氣態(tài)、等離子態(tài)物質(zhì)密度高的包括液態(tài)、超 臨界流體的載流體。對(duì)于不能通過(guò)溶解、熔融、蒸發(fā)、升華、等離子體化、粉 碎而流體化的被加工材料則通過(guò)使用可以流體化并且能夠通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或者物 理效應(yīng)在界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法處理前或者過(guò)程中或者后生成被 加工材料或者反應(yīng)中間體的方法使被加工材料流體化。
3、 --種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于助力通過(guò)三種非均衡作 用力即起始射流界面處不同位置的影響射流的非靜電作用的作用力大小和/或者方向不一致的途徑實(shí)現(xiàn)A、 通過(guò)流體態(tài)材料內(nèi)部在被加工材料起始電射流界面處產(chǎn)生助力B、 通過(guò)外部作用力在被加工材料起始電射流界面處產(chǎn)生助力C 、同時(shí)通過(guò)流體態(tài)材料內(nèi)部及外部作用力在被加工材料起始電射流界面處產(chǎn)生 助力這里所述的助力包括離心力、重力、振動(dòng)作用力、除垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體 自由表面擾動(dòng)效應(yīng)所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用外的振蕩作用 力、氣泡爆破力、超聲作用力、高速流體引力、高速流體沖擊力、負(fù)壓引力、 及其它能夠產(chǎn)生非均衡作用的作用力中的一種或者超過(guò)一種。而垂直方向磁場(chǎng) 對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效應(yīng)所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用可選 用與其它助力進(jìn)行結(jié)合而共同形成助力。
4、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于使上述已流體化的被加工材料通過(guò)除靜電作用力及可選用的垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效 應(yīng)所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用之外的助力形成荷電射流的過(guò)程 中還包括荷電流體的運(yùn)動(dòng)控制、溫度控制、性狀控制進(jìn)而使加工過(guò)程優(yōu)化，其特征是(1)、荷電流體的運(yùn)動(dòng)控制包括運(yùn)動(dòng)軌跡控制、運(yùn)動(dòng)模式控制、運(yùn)動(dòng)平衡控制、 運(yùn)動(dòng)作用力控制A、 運(yùn)動(dòng)軌跡控制即通過(guò)電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)、機(jī)械作用力而對(duì)荷電流體或者流體進(jìn)行包括加速、減速、分散、聚焦、定向、范圍控制在內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡控制。 當(dāng)運(yùn)動(dòng)軌跡為螺旋狀時(shí)需要進(jìn)行旋轉(zhuǎn)控制。旋轉(zhuǎn)控制包括旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)控制、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)技術(shù)及旋轉(zhuǎn)軌道控制，旋轉(zhuǎn)電場(chǎng)、旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的頻率介于10—3Hz~109Hz。B、 運(yùn)動(dòng)模式控制即流體化被加工材料在受到電場(chǎng)作用力及助力后以無(wú)噴絲頭 的方式形成單股或者超過(guò)單股的射流運(yùn)動(dòng)。當(dāng)采用超過(guò)單股射流時(shí)，不同的射流在四維時(shí)空根據(jù)需要任意排布。不同的射流可以噴射同種材料，也可以是不 同材料，還可以是部分相同的材料。不同的射流可以帶相同的電荷，也可以帶 相反的電荷，還可以不帶電荷。無(wú)噴絲頭射流可以與由含任選幾何形狀噴嘴的 噴絲頭所進(jìn)行的射流結(jié)合形成復(fù)合荷電射流。不同股射流中的不同材料可以是 互相不會(huì)發(fā)生反應(yīng)的，也可以是可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或者物理效應(yīng)的。C、 運(yùn)動(dòng)平衡控制包括通過(guò)平衡相同或者不同流體內(nèi)及相互間的相互作用力以確 保荷電射流根據(jù)要求進(jìn)行平穩(wěn)或者不平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)。D、 運(yùn)動(dòng)作用力控制包括采用機(jī)械作用力包括壓力、推力、拉力、離心力、向心 力、聲作用力、其它流體作用力及重力、電場(chǎng)作用力、磁場(chǎng)作用力中的一種或 者多種作用力以控制流體以適當(dāng)?shù)能壽E及模式運(yùn)動(dòng)。(11)、溫度控制包括通過(guò)紅外、微波、熱輻射、發(fā)熱系統(tǒng)、熱交換系統(tǒng)、制冷系 統(tǒng)而進(jìn)行溫度控制。在無(wú)噴絲頭界面助力輔助荷電射流過(guò)程中的不同階段可以 采用相同或者不同的溫度控制。(m)、性狀控制是指對(duì)被加工材料的物理和或者化學(xué)性狀進(jìn)行控制，包括物理性 狀控制及化學(xué)反應(yīng)控制。對(duì)被加工材料的性狀控制可以在射流前、射流過(guò)程中、 收集期間或者以后進(jìn)行。性狀控制可以只有物理性狀控制過(guò)程或者化學(xué)性狀控 制過(guò)程，也可以同時(shí)具有物理性狀控制過(guò)程及化學(xué)性狀控制過(guò)程。A、 物理性狀控制是指通過(guò)光、聲、電、磁、熱、機(jī)械作用而使被加工材料的 全部或者部分通過(guò)凝固、蒸發(fā)、升華、溶解、熔融、混合、分離在內(nèi)的途徑對(duì) 荷電射流被加工材料的形貌、相態(tài)進(jìn)行控制。物理性狀的控制在界面助力輔助 荷電射流制備超細(xì)材料的過(guò)程中可以通過(guò)一種方法或者途徑進(jìn)行，也可以通過(guò) 多種方法或者途徑進(jìn)行；在過(guò)程的不同階段可以采用同一種物理性狀控制方法 或者途徑也可以通過(guò)不同的物理性狀控制方法或者途徑。B、 化學(xué)性狀控制是指通過(guò)化學(xué)反應(yīng)而改變界面助力輔助荷電射流被加工材料 的化學(xué)組成?；瘜W(xué)反應(yīng)可以只有一種反應(yīng)，也可以有多種反應(yīng)，當(dāng)有多種反應(yīng) 時(shí)，反應(yīng)可以同時(shí)發(fā)生，也可以在不同時(shí)間、不同位置發(fā)生?；瘜W(xué)反應(yīng)包括聚 合、交聯(lián)、接枝、取代、加成、消除、配合、沉淀、分解、中和、氧化還原反應(yīng)、酯化反應(yīng)、水解反應(yīng)、脫水反應(yīng)、裂化反應(yīng)、增鏈反應(yīng)、絡(luò)合反應(yīng)、置換 反應(yīng)、歧化反應(yīng)、催化反應(yīng)、重排反應(yīng)類有機(jī)或無(wú)機(jī)反應(yīng)。
5、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于所述的使上述已流體化 的被加工材料界面助力輔助荷電射流還包括使荷有電荷的被加工材料在后續(xù)作 用力的作用下進(jìn)一步分散或者拉伸的過(guò)程，后續(xù)作用力包括電場(chǎng)作用力、磁場(chǎng) 作用力、流體作用力、機(jī)械作用力及其它包括熱、聲的作用力，后續(xù)作用力其方向與荷電射流的方向有一定的夾角，角度介于0 360度，電場(chǎng)及磁場(chǎng)與使流 體荷電的電場(chǎng)匹配使荷電流體能夠受到特定的包括吸引或者排斥作用力在內(nèi)的 作用力，對(duì)荷電流體有吸引或者排斥作用的電場(chǎng)強(qiáng)度介于O.l V/毫米 1000kV/ 毫米，磁場(chǎng)強(qiáng)度介于0.001毫特斯拉 30特斯拉；后續(xù)作用力可以只有一種作 用力，也可以有多種作用力共同作用；整個(gè)制備過(guò)程中可以不包含、包含一次 或一次以上的后續(xù)作用力過(guò)程。
6、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于利用流體沖擊對(duì)已經(jīng)形 成荷電射流的被加工材料進(jìn)行超細(xì)化沖擊加工；流體沖擊是通過(guò)其它高速流體 沖擊、拉伸、分散被加工的材料的流體組分，用于沖擊的流體中可以包含能夠 溶解被加工材料的成分，也可以包含能夠凝固被加工材料的成分，還可以包含 能夠與被加工材料進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)或者物理反應(yīng)的成分，流體沖擊中的流體可以 是氣體、液體、超臨界流體、等離子體、液態(tài)顆粒包含于載流體、固態(tài)顆粒包 含于載流體，沖擊流體可以荷有與被加工材料流體相同或者相反的電荷，也可 以不帶電荷；其壓力范圍介于1大氣壓至5000大氣壓，沖擊流體的速度介于1.5 毫米/秒~1000米/秒。
7、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于所述的收集裝置為收集 鼓、收集傳送帶、收集板或收集池，可以是干的也可以包含有溶劑或者蒸汽的 濕的收集裝置；經(jīng)過(guò)收集裝置收集到的超細(xì)材料可以是無(wú)序的、部分有序的或 者全部有序的；經(jīng)過(guò)收集裝置收集所得的超細(xì)化材料經(jīng)過(guò)或者不經(jīng)過(guò)后續(xù)的針 朿IJ、水刺、編織、熱黏附、化學(xué)黏附、包被其它材料、溶解去除部分成分或篩 選步驟中的一種或者超過(guò)一種的方法處理后即可獲得小尺寸的包括實(shí)心、核殼、中空或者多孔狀的顆?；蛘呃w維中 一種或者超過(guò) 一種形貌的超細(xì)材料所構(gòu)成的 顆粒、纖維、薄膜或者塊狀超細(xì)化材料。
8、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于電流體力學(xué)方法中的荷 電包括電暈充電、感應(yīng)充電、接觸充電、荷電流體充電中的一種或者多種，而 優(yōu)選將電極置于被加工材料容器內(nèi)的接觸充電方法。荷電電場(chǎng)包括直流正電場(chǎng)、 直流負(fù)電場(chǎng)或者交變電場(chǎng)，使流體荷電的電場(chǎng)介于0.1 V/毫米 1000kV/毫米。
9、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征是它至少由無(wú)噴絲頭被加工 材料儲(chǔ)運(yùn)設(shè)備、助力發(fā)生設(shè)備、荷電設(shè)備、收集設(shè)備組成。
10、 一種界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法其特征在于該方法適用于作為具 有分離、防護(hù)、抗菌、防臭、催化、傳感、裝飾、結(jié)構(gòu)支撐、生物相容、存儲(chǔ)、 可控釋放、導(dǎo)電、修復(fù)、醫(yī)療、保健、智能響應(yīng)、芳香、粘合功能中一種或者 超過(guò)一種功能的超細(xì)材料的制備方法或者材料的涂布方法。所制備的超細(xì)材料 以顆粒、纖維、薄膜、布?jí)K或塊體結(jié)構(gòu)得到應(yīng)用，它在所用材料中占的比例介 于1% 100%。
全文摘要
本發(fā)明涉及界面助力型無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)方法，特別是通過(guò)在無(wú)噴絲頭電流體力學(xué)界面即荷電被加工材料起始射流界面處增加除靜電作用力及可選用的垂直方向磁場(chǎng)對(duì)磁性流體自由表面擾動(dòng)效應(yīng)所形成的垂直于表層的尖銳的針狀突起作用之外的與荷電流體運(yùn)動(dòng)方向相適應(yīng)即作用力方向與電射流方向相同或者存在相同方向分量的作用力，以便幫助荷電流體突破電流體力學(xué)界面的表面張力及流體內(nèi)部相互作用力從而加工、處理被加工材料。該方法適用于作為具有分離、防護(hù)、抗菌、防臭、催化、傳感、裝飾、結(jié)構(gòu)支撐、生物相容、存儲(chǔ)、可控釋放、導(dǎo)電、修復(fù)、醫(yī)療、保健、智能響應(yīng)、芳香、粘合功能中一種或者超過(guò)一種功能的超細(xì)材料的制備方法或者材料的涂布方法。所制備的超細(xì)材料以實(shí)心、中空或者核殼結(jié)構(gòu)的顆粒、纖維、薄膜、布?jí)K或塊體結(jié)構(gòu)得到應(yīng)用并能夠以低廉的成本、大規(guī)模地對(duì)材料進(jìn)行加工。
文檔編號(hào)B05D1/04GK101518764SQ20071000716
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2007年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2006年5月29日
發(fā)明者張愛(ài)華, 張繼中 申請(qǐng)人:張愛(ài)華