[發(fā)明專利]碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910110320.1
• 申請(qǐng)日: 2009-10-23
• 公開（公告）號(hào): CN102040212A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉鍇;周睿風(fēng);孫穎慧;姜開利;范守善
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 清華大學(xué);鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): C01B31/00
• 分類號(hào): C01B31/00;B82B1/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合結(jié)構(gòu)，尤其涉及一種碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

自九十年代初以來(lái)，以碳納米管為代表的納米材料以其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)引起了人們極大的關(guān)注。近幾年來(lái)，隨著碳納米管及納米材料研究的不斷深入，其廣闊的應(yīng)用前景不斷顯現(xiàn)出來(lái)。例如，由于碳納米管所具有的獨(dú)特的電磁學(xué)、光學(xué)、力學(xué)、化學(xué)等性能，大量有關(guān)其在場(chǎng)發(fā)射電子源、傳感器、新型光學(xué)材料、軟鐵磁材料等領(lǐng)域的應(yīng)用研究不斷被報(bào)道。

由于單個(gè)碳納米管為中空的結(jié)構(gòu)且具有較大的長(zhǎng)徑比，具有許多優(yōu)異的特性，但現(xiàn)有的碳納米管通常為粉末狀，不利于碳納米管的廣泛應(yīng)用。因此，人們一直致力于研究如何得到有利于碳納米管廣泛應(yīng)用的碳納米管宏觀結(jié)構(gòu)。

范守善等人在Nature，2002，vol.419，p801，Spinning?Continuous?CNTYarns一文中揭露了從一超順排碳納米管陣列中可以拉出一連續(xù)的純碳納米管結(jié)構(gòu)，這種碳納米管結(jié)構(gòu)包括多個(gè)在范德華力作用下首尾相接的碳納米管片段，每個(gè)碳納米管片段具有大致相等的長(zhǎng)度，且每個(gè)碳納米管片段由多個(gè)相互平行的碳納米管束構(gòu)成。但該碳納米管結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度及韌性等都比較差，例如，拉出一根200微米寬的碳納米管結(jié)構(gòu)只需要0.1毫牛頓的力，而用0.5毫牛頓的力就可以將200微米寬的碳納米管結(jié)構(gòu)拉斷了。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種具有良好的拉伸強(qiáng)度及楊氏模量的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)。

一種碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)，其包括：一碳納米管結(jié)構(gòu)，該碳納米管結(jié)構(gòu)為多個(gè)碳納米管組成的自支撐結(jié)構(gòu)，其中，進(jìn)一步包括一增強(qiáng)體，該增強(qiáng)體設(shè)置于所述多個(gè)碳納米管的表面，且相鄰的碳納米管之間通過(guò)該增強(qiáng)體緊密結(jié)合。

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本發(fā)明提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)中由于增強(qiáng)體設(shè)置于所述多個(gè)碳納米管的表面，且相鄰的碳納米管之間通過(guò)該增強(qiáng)體相互作用而緊密連接在一起，因此，由所述增強(qiáng)體及碳納米管組成的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)具有良好的拉伸強(qiáng)度及楊氏模量。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)中的碳納米管的透射電鏡照片。

圖3為本發(fā)明第一實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)中的碳納米管拉膜的掃描電鏡照片。

圖4為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本發(fā)明第二實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)中的碳納米管的透射電鏡照片。

圖6為本發(fā)明第三實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖8為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的低倍掃描電鏡照片。

圖9為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)的高倍掃描電鏡照片。

圖10為本發(fā)明第四實(shí)施例提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)與直徑約為27微米的碳納米管線狀結(jié)構(gòu)的拉伸強(qiáng)度對(duì)比圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明提供的碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

請(qǐng)參閱圖1至圖2，本發(fā)明第一實(shí)施例提供一碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)10。該碳納米管復(fù)合結(jié)構(gòu)10為一碳納米管復(fù)合膜，其包括一碳納米管結(jié)構(gòu)110，該碳納米管結(jié)構(gòu)110包括多個(gè)碳納米管112，以及形成于該多個(gè)碳納米管112的表面的增強(qiáng)體120；其中，所述多個(gè)碳納米管112之間通過(guò)該增強(qiáng)體120相互緊密結(jié)合在一起。