【摘要】 除了纤维变形模式不同外，两种测试方法在试件各自长度L上也存在显著差异。

纳米纤维是自然界进化的机械高性能复合材料和设计的现代多功能材料中共同使用的结构建筑材料它们的吸引力来自于它们有益的物理性质，这些物理性质与各自的大块材料有很大的不同。

 

例如，直径小至纳米级的高纵横比为纳米纤维提供了优异的韧性或非凡的电性能。静电纺丝为纳米纤维的技术应用开辟了机会，已经成为一种流行的、通用的技术，它能够将各种各样的材料塑造成定义明确的纳米纤维。

 

甚至在工业相关的规模上一个特别有吸引力的应用例子是机械性能优异，坚硬而坚韧的电纺丝聚合物纳米纤维。机械性能优异的纳米纤维的设计和应用需要对其有充分的了解，并建立在结论性测试方法的基础上。

 

例如，电纺丝聚合物纳米纤维，当直径减小到μm以下时，其杨氏模量会逐渐显著增加。在这个直径范围内测量机械性能是具有挑战性的，在绝大多数报告中，通常使用两类方法:高灵敏度拉伸测试和原子力显微镜三点变形测试。

 

除了纤维变形模式不同外，两种测试方法在试件各自长度L上也存在显著差异。拉伸测试需要几毫米的L，这是可行的纤维处理的下限。相比之下，据报道，AFM测试的悬浮片段长度短至数百纳米，长至数百微米。

 

缺陷和缺陷的概率与L成正比，因此在微米尺度上相对较低，而在毫米长的纤维中相对较高（尽管在脆性材料中更占主导地位）。因此，至关重要的是，特别是在比较测试方法时，探测在这些尺度上均匀的纳米纤维，也就是说，直径变化应限制在最小范围内，必须避免灾难性的缺陷[1]。

 

[1] Neugirg, Benedikt R.; Burgard, Matthias; Greiner, Andreas; Fery, Andreas. Tensile versus AFM testing of electrospun PVA nanofibers: Bridging the gap from Microscale to nanoscale. Journal of Polymer Science Part B: Polymer Physics, 2016, 54(23): 2418-2424

 

科学指南针通过互联网技术建立更可靠的服务标准，全国拥有31个办事处，20个自营实验室，最好的设备、最专业的老师为您服务。

 

免责声明：部分文章整合自网络，因内容庞杂无法联系到全部作者，如有侵权，请联系删除，我们会在第一时间予以答复，万分感谢。