[發(fā)明專利]碳納米管膜的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010134601.3
• 申請日: 2010-03-29
• 公開（公告）號: CN101844757A
• 公開（公告）日: 2010-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉亮
• 申請（專利權(quán)）人: 北京富納特創(chuàng)新科技有限公司
• 主分類號: C01B31/02
• 分類號: C01B31/02;B82B3/00
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種碳納米管膜的制備方法。

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尺寸為納米級，難于進行加工，為便于實際應(yīng)用，人們嘗試將多個碳納米管作為原材料，制成具有較大尺寸的宏觀結(jié)構(gòu)。該宏觀結(jié)構(gòu)由多個碳納米管組成，可以是膜狀、線狀或其它形狀?，F(xiàn)有技術(shù)中一般將由多個碳納米管組成的宏觀膜狀結(jié)構(gòu)稱為碳納米管膜(Carbon?Nanotube?Film)。

馮辰等人于2008年8月13日公開的第CN101239712A號中國發(fā)明專利申請公布說明書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，其包括多個在范德華力作用下首尾相連的碳納米管。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，該碳納米管膜從一碳納米管陣列中拉出，膜的面積受到該碳納米管陣列尺寸的限制。傳統(tǒng)的形成碳納米管陣列的方法主要是化學(xué)氣相沉積法(CVD)?；瘜W(xué)氣相沉積法運用沉積在生長基底上的納米尺度的過渡金屬或其氧化物作為催化劑，在一定溫度下熱解碳源氣體來制備碳納米管陣列。目前化學(xué)氣相沉積法一般選用平面形狀的硬質(zhì)生長基底，如硅基底。而該平面形狀的硬質(zhì)生長基底由于受反應(yīng)室尺寸的限制，其面積無法做到很大，從而使得生長于其上的碳納米管陣列面積也無法做到很大。因此，使從該生長基底上生長的碳納米管陣列中拉取的碳納米管膜寬度和面積受到限制。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，確有必要提供一種能夠獲得尺寸較大的碳納米管膜的制備方法。

本發(fā)明提供一種碳納米管膜的制備方法，一種碳納米管膜的制備方法，其包括以下步驟：在一彎曲成曲面形狀的面狀柔性基底的表面形成一碳納米管陣列；至少局部展開所述被彎曲成曲面形狀的面狀柔性基底，從而至少局部展開所述碳納米管陣列；采用一拉伸工具與該展開部分的碳納米管陣列接觸，從而在該碳納米管陣列中選定一碳納米管片段；以及通過該拉伸工具拉取該選定的碳納米管片段，形成一碳納米管膜。

相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明碳納米管膜的制備方法具有以下優(yōu)點：與傳統(tǒng)的硬質(zhì)生長基底相比，該柔性基底可被彎曲成各種形狀之后再設(shè)置在相同的反應(yīng)爐中生長碳納米管陣列，從而可充分利用反應(yīng)爐內(nèi)的空間，生長出較大尺寸的碳納米管陣列，進而使從該碳納米管陣列中拉取獲得的碳納米管膜具有較大的面積。

附圖說明

圖1為本發(fā)明第一實施例提供的碳納米管膜的制備方法流程圖。

圖2為本發(fā)明第一實施例提供的碳納米管膜的制備方法過程示意圖。

圖3為本發(fā)明第一實施例碳納米管片段的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明第一實施例碳納米管膜的掃描電鏡照片。

主要元件符號說明

碳納米管膜????????????100

碳納米管陣列??????????102

柔性基底??????????????104

第一卷軸??????????????106

第二卷軸??????????????108

層狀基底??????????????110

第一表面??????????????112

第二表面??????????????114

磙子??????????????????116

卡槽??????????????????122

碳納米管片段??????????143

碳納米管?????????145

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明實施例碳納米管膜的制備方法。

請參閱圖1及圖2，本發(fā)明第一實施例提供一種碳納米管膜的制備方法，其包括以下步驟：

步驟一：在一彎曲成曲面形狀的面狀柔性基底104的表面形成一碳納米管陣列102；

步驟二：至少局部展開所述被彎曲成曲面形狀的面狀柔性基底104，從而至少局部展開所述碳納米管陣列102；

步驟三：采用一拉伸工具與該展開部分的碳納米管陣列102接觸，從而在該碳納米管陣列102中選定一碳納米管片段；以及

步驟四：通過該拉伸工具拉取該選定的碳納米管片段，形成一碳納米管膜100。

以下將對上述各步驟進行詳細說明。