[發(fā)明專利]碳納米管膜及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910250040.0
• 申請(qǐng)日: 2009-12-03
• 公開（公告）號(hào): CN102086035A
• 公開（公告）日: 2011-06-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉亮;馮辰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京富納特創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號(hào): C01B31/02
• 分類號(hào): C01B31/02;B82B3/00
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• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳納米管膜及其制備方法，尤其涉及一種透光性較好的碳納米管膜及其制備方法。

背景技術(shù)

碳納米管(Carbon?Nanotube，CNT)是一種由石墨烯片卷成的中空管狀物，其具有優(yōu)異的力學(xué)、熱學(xué)及電學(xué)性質(zhì)，因此具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域。由于單根碳納米管的直徑只有幾個(gè)納米至幾十納米，難于進(jìn)行加工，為便于實(shí)際應(yīng)用，人們嘗試將大量碳納米管作為原材料，制成具有較大尺寸的宏觀結(jié)構(gòu)。碳納米管膜(Carbon?Nanotube?Film，CNT?Film)即為此種宏觀結(jié)構(gòu)的具體形式之一。

馮辰等人在2008年8月13日公開的中國(guó)專利申請(qǐng)CN101239712A中揭露了一種從碳納米管陣列中直接拉取獲得的碳納米管膜，這種碳納米管膜具有宏觀尺度且能夠自支撐，其包括多個(gè)在范德華力作用下首尾相連的碳納米管。由于在這種直接拉取獲得的碳納米管膜中碳納米管基本平行于碳納米管膜表面，且相互并排的碳納米管間存在一定間隙，因此該碳納米管膜較為透明。另外，由于該碳納米管膜中碳納米管基本沿同一方向排列，因此該碳納米管膜能夠較好的發(fā)揮碳納米管軸向具有的導(dǎo)電及導(dǎo)熱等各種優(yōu)異性質(zhì)，具有極為廣泛的應(yīng)用前景。

然而，該直接拉取獲得的碳納米管膜中，相鄰且并排的碳納米管之間由于范德華力的作用會(huì)聚集接觸從而形成較大直徑的碳納米管束，該碳納米管束具有較大密度，使碳納米管膜的透光性受到影響。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種具有較好透光性的碳納米管膜及其制備方法。

一種碳納米管膜的制備方法，其包括以下步驟：提供一碳納米管初級(jí)膜，該碳納米管初級(jí)膜由若干碳納米管組成，所述若干碳納米管為沿同一方向擇優(yōu)取向排列；采用一激光束沿平行于該若干碳納米管擇優(yōu)取向的方向逐行掃描該碳納米管初級(jí)膜，從而在該碳納米管初級(jí)膜中的局部位置形成多個(gè)減薄區(qū)域，該多個(gè)減薄區(qū)域沿該若干碳納米管擇優(yōu)取向的方向排列成至少一行。

一種碳納米管膜，該碳納米管膜由若干碳納米管組成，所述若干碳納米管為沿同一方向擇優(yōu)取向排列，該碳納米管膜中定義有多個(gè)減薄區(qū)域，該多個(gè)減薄區(qū)域沿該若干碳納米管擇優(yōu)取向的方向排列成至少一行。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，由于碳納米管初級(jí)膜經(jīng)激光掃描后部分碳納米管被氧化形成減薄區(qū)域，其中減薄區(qū)域的碳納米管分布密度降低，使該碳納米管膜透光性增強(qiáng)。該激光掃描沿碳納米管初級(jí)膜中碳納米管擇優(yōu)取向的方向，使兩個(gè)相鄰的掃描行間的部分碳納米管初級(jí)膜不致被破壞，從而使該碳納米管膜在碳納米管軸向的方向上具有較好的導(dǎo)電性，提高該碳納米管膜的各向異性。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例碳納米管初級(jí)膜制備過(guò)程示意圖。

圖2是本發(fā)明實(shí)施例碳納米管初級(jí)膜掃描電鏡照片。

圖3是圖2的碳納米管初級(jí)膜中碳納米管片段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是將圖2的碳納米管初級(jí)膜鋪設(shè)于一基底的過(guò)程示意圖。

圖5是本發(fā)明實(shí)施例一種具有間隔的減薄區(qū)域的碳納米管膜的俯視示意圖。

圖6是本發(fā)明實(shí)施例一種具有連續(xù)的減薄區(qū)域的碳納米管膜的俯視示意圖。

圖7是激光減薄法制備本發(fā)明實(shí)施例碳納米管膜的正視示意圖。

圖8是激光光斑在碳納米管初級(jí)膜表面的一種移動(dòng)路線示意圖。

圖9是本發(fā)明實(shí)施例激光減薄后形成的減薄區(qū)域的掃描電鏡照片。

圖10是本發(fā)明實(shí)施例另一種具有間隔的減薄區(qū)域的碳納米管膜的俯視示意圖。

圖11是本發(fā)明實(shí)施例另一種具有連續(xù)的減薄區(qū)域的碳納米管膜的俯視示意圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明

碳納米管膜????????100

碳納米管初級(jí)膜????120

碳納米管陣列??????150

拉伸工具??????????110

碳納米管片段??????143

碳納米管??????????145

基底??????????????140

粘結(jié)劑層??????????130

激光束????????????170

減薄區(qū)域??????????126

掃描行????????????124

長(zhǎng)條形區(qū)域????????128

光斑??????????????180

激光裝置??????????160

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例碳納米管膜及其制備方法。

本發(fā)明實(shí)施例提供一種具有較好透光性的碳納米管膜100的制備方法，其包括以下步驟：

步驟一：提供一碳納米管初級(jí)膜120。