最近十余年来,随着纳米科技的兴起,人们给予能制备连续微纳米纤维的静电纺丝法以极大的关注,并做了较系统的理论研究。静电纺丝法是通过高压静电发生器产生的电场力拉伸聚合物溶液或熔体来制备超细纤维的重要方法。静电纺丝法制得的纤维比传统纺丝法制得的纤维细得多,直径一般在十纳米至五十微米之间。静电纺纤维制品主要呈无纺布状,具有分形结构和很高的比表面积,以及良好的力学性能和热电传导性,在组织工程,药物稀释,制备吸声、过滤材料和碳纳米管等方面有着广阔的应用前景。本论文研究了影响静电纺丝工艺的几个重要参数,包括聚合物溶液质量分数、纺丝电压、接收距离、喷头孔径和环境温度,并探讨了这些参数对纤维直径及其形态结构的影响。实验发现:随着聚合物溶液质量分数的增加,纤维的直径逐渐增大;纤维的直径随着纺丝电压的增大而减小;收集距离的增大使得纤维的直径先减小后不变;纤维的直径随着喷头孔径的增大而增大;升高环境温度可以使纤维直径变细。本论文还探讨了产生静电纺多孔纤维的两种可能原因:聚合物溶液质量分数较低的时候,粘度相应较低,电场力难以将聚合物拉伸成光滑连续纤维,而是生成多孔纤维;升高电压时产生的高电场力迅速拉伸聚合物溶液,并使之瞬间膨化而产生多孔结构。扫描电子显微镜(SEM)的照片给出了不同纺丝工艺条件下静电纺纤维形态结构的变化。本论文将静电纺纤维应用于噪声吸收。吸声材料一般分为共振吸声材料和多孔吸声材料,共振吸声材料相当于多个亥姆霍兹吸声共振器并联而成的共振吸声结构,通过共振消耗噪声能量;多孔吸声材料内部具有大量细微且彼此贯通的孔隙,声波在穿过吸声材料的过程中充分反射折射振动而消耗了声能,达到吸声目的。将静电纺纤维毡沉积在针刺无纺布上制成的吸声材料不仅具有共振特性和多孔结构,而且质轻性优,特别在低频波段吸声效果尤为明显。通过实验分析和理论研究发现,静电纺纤维毡的优良吸声性能源于静电纺纤维毡的微纳米结构,使之在极小的厚度下也能达到和常规厚度的普通吸声纤维材料相近的流阻和吸声效率。而静电纺纤维的多孔结构可以看做许多亥姆霍兹共振器的组合,能通过共振大幅吸收各种频率,特别是常规吸声材料难以吸收的低频波段的能量,同时大大提高了吸声频率的带宽。所以,对静电纺材料的纤维直径和多孔结构进行合理的设计,以及和常规吸声材料的合理搭配,可制得特定声波频段下具有最优吸声性能的吸声材料。本论文还探讨了一种用静电纺丝法生产同轴复合微纳米纤维的方法。与传统的双针头同轴静电纺方法不同,本论文以PVP和PAN为材料,以单针头静电纺丝法制备出了同轴纤维,内外层纤维的复合性相对更好。这种方法制成的纤维毡可应用于生物医学,比如药物稀释和创口包扎等。它们的数学模型和理论分析将在进一步研究中得到完善。