30.04.2024 von Aileen Sammler
Wie man die mechanischen Eigenschaften von Polyacrylnitril-Nanofasermatten verbessert
Das Elektrospinnen hat sich als effizienter und flexibler Ansatz für die Herstellung von Nanofasermatten etabliert. Die mechanische Wirksamkeit von elektrogesponnenen Nanofasern ist entscheidend für die strukturellen Eigenschaften einer Nanofasermatte, wie z. B. der Faserdurchmesser, die Faserausrichtung und die Porosität der Matte. Insbesondere korreliert ein hoher Grad der Ausrichtung der Nanofasern mit einer erhöhten Steifigkeit und verbesserten mechanischen Eigenschaften.
Um die mechanischen Eigenschaften von Nanofasermatten zu verbessern, müssen entweder die Bindungen zwischen den Fasern gestärkt oder zusätzlich eine strukturelle Unterstützung eingeführt werden, um die Belastung in Querrichtung zu bewältigen. Eine große Herausforderung bei der Verbesserung dieser nanoskaligen Bindungen ist die Auswahl eines geeigneten Polymers, das eine wirksame Bindung herstellen kann, ohne die Eigenschaften der PAN-Nanofasern zu beeinträchtigen.
Wir freuen uns, einen neuen Forschungsartikel vorstellen zu können, der sich mit der Untersuchung der mechanischen Eigenschaften von Polyacrylnitril (PAN)-Nanofasermatten befasst und nun auf der Website von MDPI Journals veröffentlicht wurde. Um die Thermische StabilitätEin Material ist thermisch stabil, wenn es sich unter Temperatureinfluss nicht zersetzt. Eine Möglichkeit, die thermische Stabilität einer Substanz zu bestimmen ist die Verwendung eines TGA (thermogravimetrischer Analysator).thermische Stabilität und die Übergänge der mit PVA dotierten PAN-Nanofasermatten zu bewerten, wurde eine umfassende thermische Analyse unter Verwendung eines thermogravimetrischen Analysators (TG) und eines Dynamischen Differenzkalorimeters (DSC) von NETZSCH durchgeführt.
Experimentelle und numerische Untersuchung
Diese Studie befasst sich mit der Herausforderung, die mechanischen Quereigenschaften von orientierten Polyacrylnitril (PAN)-Nanofasern zu verbessern. Sie sind für ihre ausgezeichnete Längszugfestigkeit bekannt, ohne ihre inhärente Porosität, die für eine effektive Filtration unerlässlich ist, wesentlich zu beeinträchtigen. In dieser Studie werden die Auswirkungen der Dotierung von PAN-Nanofaser-Verbundwerkstoffen mit unterschiedlichen Konzentrationen von Polyvinylalkohol (PVA) (0,5 %, 1 % und 2 %) untersucht, die durch ein Tauchbeschichtungsverfahren in die PAN-Matrix eingebracht werden.
Umfassende Analysetechniken kamen zum Einsatz, einschließlich der Rasterelektronenmikroskopie (scanning electron microscopy - SEM) für morphologische Einblicke, mechanischer Quer- und Längsprüfungen, der thermogravimetrischen Analyse (TGA) für die Thermische StabilitätEin Material ist thermisch stabil, wenn es sich unter Temperatureinfluss nicht zersetzt. Eine Möglichkeit, die thermische Stabilität einer Substanz zu bestimmen ist die Verwendung eines TGA (thermogravimetrischer Analysator).thermische Stabilität – gemessen mit unserer NETZSCH TG 209 F1 Libra® – und der Dynamischen Differenzkalorimetrie (DSC) – gemessen mit der NETZSCH DSC 214 Polyma – für die Analyse des thermischen Verhaltens.
Die thermische Analyse mit NETZSCH-Analysegeräten lieferte entscheidende Erkenntnisse über die Materialeigenschaften dieser PVA-dotierten PAN-Nanofasermatten. Die Bestimmung ihrer thermischen Stabilität und die Identifizierung ihrer thermischen Übergänge war durch diese Messungen möglich.
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Oder besuchen Sie die Website: Polymers | Free Full-Text | A Novel Method to Enhance the Mechanical Properties of Polyacrylonitrile Nanofiber Mats: An Experimental and Numerical Investigation (mdpi.com)
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