[發明專利]熱發射電子源的制備方法

在審

• 申請號: 200810066570.5
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101556888A
• 公開（公告）日: 2009-10-14
• 發明（設計）人: 肖林;劉亮;劉長洪;范守善
• 申請（專利權）人: 清華大學;鴻富錦精密工業(深圳)有限公司
• 主分類號: H01J9/02
• 分類號: H01J9/02;H01J9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種熱發射電子源的制備方法，包括以下步驟：

制備一碳納米管薄膜，該碳納米管膜的制備方法包括以下步驟：

提供一碳納米管陣列；

采用刀片或其他工具將上述碳納米管陣列從基底刮落，獲得一碳納米管

原料；

將上述碳納米管原料添加到一溶劑中并進行絮化處理獲得一碳納米管絮狀結構，將上述碳納米管絮狀結構從溶劑中分離，并對該碳納米管絮狀結構定型處理以獲得一碳納米管薄膜；

提供一含有低逸出功材料或者低逸出功材料前驅物的溶液，采用此溶液浸潤上述碳納米管薄膜；

采用機械方法處理浸潤后的碳納米管薄膜形成一碳納米管絞線；

烘干該碳納米管絞線；以及

激活烘干后的碳納米管絞線，即得到熱發射電子源。

2.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的低逸出功材料前驅物為硝酸鋇、硝酸鍶或硝酸鈣。

3.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的溶液的溶劑為水、乙醇、甲醇、丙酮或其任意組合的混合物。

4.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的采用機械方法處理浸潤后的碳納米管薄膜形成一碳納米管絞線的過程包括一采用機械外力將碳納米管薄膜擰成碳納米管絞線的步驟。

5.如權利要求4所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的采用機械外力將碳納米管薄膜擰成碳納米管絞線的過程包括以下步驟：

提供一工具，將碳納米管薄膜的一端粘附于該工具上，以一定的速度旋轉該工具并拉伸該碳納米管薄膜得到一碳納米管絞線。

6.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的烘干碳納米管絞線的過程包括以下步驟：將上述的碳納米管絞線放置于空氣中，在溫度為100℃-400℃下，烘干該碳納米管絞線。

7.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的激活碳納米管絞線的過程包括以下步驟：將上述烘干后的碳納米管絞線放置于一壓強為1×10^-2帕至1×10^-6帕的真空系統中，在碳納米管絞線的兩端施加電壓，使該碳納米管絞線的溫度達到800℃-1400℃，持續1分鐘-1小時。

8.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的低逸出功材料為氧化鋇、氧化鍶、氧化鈣、硼化釷、硼化釔或其任意組合的混合物。

9.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，該熱發射電子源的制備方法進一步包括一將所述的熱發射電子源的兩端與一第一電極和一第二電極分別電性連接的步驟。

10.如權利要求9所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的第一電極和第二電極的材料為金、銀、銅、碳納米管或石墨。

11.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，進一步包括一將至少兩個激活后的碳納米管絞線通過機械外力擰成一絞線結構的熱發射電子源的步驟。

12.如權利要求1所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，進一步包括一將至少一個激活后的碳納米管絞線與至少一導線通過機械外力擰成一復合絞線結構的熱發射電子源的步驟。

13.一種熱發射電子源的制備方法，包括以下步驟：

制備一碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜的制備方法包括以下步驟：

提供一碳納米管陣列；

采用一施壓裝置，擠壓上述碳納米管陣列獲得一碳納米管薄膜；

提供一含有低逸出功材料或者低選出功材料前驅物的溶液，采用此溶液浸潤上述碳納米管薄膜；

采用機械方法處理浸潤后的碳納米管薄膜形成一碳納米管絞線；

烘干該碳納米管絞線；以及

激活烘干后的碳納米管絞線，即得到熱發射電子源。

14.如權利要求13所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的激活碳納米管絞線的過程包括以下步驟：將上述烘干后的碳納米管絞線放置于一壓強為1×10^-2帕至1×10^-6帕的真空系統中，在碳納米管絞線的兩端施加電壓，使該碳納米管絞線的溫度達到800℃-1400℃，持續1分鐘-1小時。

15.如權利要求13所述的熱發射電子源的制備方法，其特征在于，所述的低逸出功材料為氧化鋇、氧化鍶、氧化鈣、硼化釷、硼化釔或其任意組合的混合物。