静电纺丝技术简单、制造成本低、电纺丝纳米纤维性能优越,在柔性电子、生物医学和MEMS等领域受到了广泛的关注。由于电纺丝过程的不稳定和影响因素的不确定性,如何实现静电纺丝纳米纤维的可控沉积一直是静电纺丝技术应用研究的难题和关键。本文针对电纺丝过程纳米纤维空间运动和沉积规律展开研究。讨论了收集板上已沉积纳米纤维对后续运动纤维的力学关系,通过数学建模仿真了纳米纤维的空间运动和沉积过程。首先,建立刚性纳米纤维运动学模型进行纳米纤维运动仿真。刚性纳米纤维与收集板接触之前,纤维运动包含了平动和转动两个部分;当刚性纤维接触到收集板后,纤维运动只存在转动的运动形式,这两种运动形式共同构成了静电纺丝过程射流/纤维的螺旋和鞭动过程。进行纳米纤维运动学分析,讨论了各工艺参数的影响权重。结果表明施加电压和电极间距是纳米纤维运动的主要影响因素。随着电极间距的减小,刚性纳米纤维运动距离将随之迅速减小,通过减小电极间距有利于实现纤维的可控沉积,与近场静电纺丝原理相符。基于Maxwell粘弹性力学理论建立了柔性纳米纤维运动学仿真模型,分析了柔性纳米纤维的空间运动状态和沉积规律。讨论了纤维运动中螺旋与鞭动状态与电极间距的关系,当电极间距小于3mm时,纤维运动过程中螺旋与鞭动将明显减少,有利于获得有序纳米纤维;收集板导电率越小,已沉积纤维电荷导走速度越小,已沉积纤维的电荷排斥力对后续纳米纤维沉积过程的影响增强,较难以获得有序纳米纤维;聚合物溶液浓度增大,纳米纤维分布将变得更加密集有序。开展近场静电纺丝实验研究,验证了柔性纳米纤维仿真模型的准确性。通过静电纺丝纳米纤维的运动学仿真分析,讨论了静电纺丝纳米纤维空间运动状态和沉积规律,进一步加深了近场静电纺丝技术的理解,为以后的应用研究提供了较好的理论基础。