航空工业包括商业和军事飞行,无人驾驶车辆和无人驾驶飞机。 航空业有几个方面,静电纤维可能有利于其发展,其中包括增强结构,保持舱内空气清新和噪音控制。
Molnar等人(2014)的几项研究表明,复合层压板之间具有电纺纤维层将显著改善其断裂特性。纳米纤维层(平均直径为195 nm)用于复合材料,厚度为27μm,表面密度为1 g/m2,相当于单向碳纤维增强环氧树脂复合材料仅0.1%的体积,能够增强54%弯曲模量和增加47%冲击性能的起始能量。与较大直径纤维相比,较细直径纤维(<500nm)能更好地提高复合材料的弯曲强度。比较40μm,70μm和105μm的纤维层厚度的影响,尽管较厚的层能够更好地阻止裂纹扩展,但是最小的厚度具有最高的弯曲强度和弹性模量。Liu等人[2006]使用厚度为0.3mm至0.8mm的纳米纤维层(材料尼龙6,环氧609和热塑性聚氨酯)进行的研究显示与未增强聚合物类似的抗弯强度,这与其他研究一致,即较薄的纤维层能够更好地改善弯曲强度。在这种情况下,0.3mm的纤维层可能太厚而不能提高其抗弯强度。
由于薄层电纺膜非常轻,因此早期尝试将其用作微空气翼(MAW)皮肤。 Pawlowski表示,可以在MAW机翼框架上使用电纺纤维,形成鸟翅般的质感。 使用PVDF和三氟乙烯(TrFE)的压电共聚物,他们预计可以通过施加电压来使机翼致动,初步试验显示在激发时可观察到的机翼振动。
电纺纤维由于具有捕集小颗粒的能力而被用作商业上的空气过滤介质。薄层电纺纤维能够显着提高过滤介质的过滤性能。这在商用飞机方面有重要的作用,将减少过滤介质占据的重量和空间。电纺丝纤维也被用于去除微生物,这将减少商用飞机机舱内空气再循环对健康的危害。可以将天然微生物抑制材料如甲壳质和壳聚糖及其衍生物电纺成纤维[Seyam等2012; Nawalakhe等2012; Jung等人2012]。Aboelzahab 等人 (2012)发现无机材料如TiO2也具有抗微生物能力,特别是当它暴露在红外光下时。Seyam等人(2012)发现电纺氰乙基壳聚糖纤维和Nawalakhe等人(2012)合成的亚氨基壳聚糖纤维可以有效抑制大肠杆菌,铜绿假单胞菌,金黄色葡萄球菌和杆菌。
电纺丝纤维已被用于空气和水过滤以去除颗粒,并且已被证明对此非常有效。类似的,电纺丝纤维膜的小孔尺寸也可以有效阻止细菌进入。Chaudhary等人(2014)使用电纺聚丙烯腈-银复合过滤介质覆盖室内条件下的营养物质,并使空气通过过滤介质,被纳米纤维过滤器保护的营养培养基在两个月后仍然没有细菌生长,而未受过滤介质保护的营养培养基显示微生物生长。
电纺丝纤维也可用作隔音层或吸音层,以减少电机和发动机产生的声音。电纺纤维成功地用于无人飞行器(无人机),以控制螺旋桨噪声的方向。比较不同直径的电纺二氧化硅纤维与玻璃棉的吸声系数,Akasaka等(2014)发现在1600?6400 Hz的频率下,电纺纤维的吸音率比玻璃棉的吸音率显着提高,吸声性能也有所提高。玻璃棉直径从8.24μm逐渐减小时,吸音率得到改善,而电纺纤维直径为670nm时,吸音率最好。用于飞机内部的降音材料需要较轻并且占据很小的空间,同时具有良好的吸声性能。Asmatulu等(2009)测试了直径从几百纳米到几微米的电纺纤维构建的电纺聚氯乙烯垫不同厚度时的吸声性能,纤维直径为200-500nm,厚度为0.5mm电纺聚氯乙烯垫能够更好地吸收高频率(> 5000Hz)下的声音。随着电纺纤维的厚度增加,吸声率向低频移动。但是,吸收系数下降。当纤维直径超过500nm时,吸声率向较低频率偏移,但吸收系数保持不变。