[發明專利]碳納米管復合結構及其制備方法

有效

• 申請號: 201010259930.0
• 申請日: 2010-08-23
• 公開（公告）號: CN102372266A
• 公開（公告）日: 2012-03-14
• 發明（設計）人: 魏洋;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: C01B31/00
• 分類號: C01B31/00;B82B3/00;C01B31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種碳納米管復合結構，其特征在于，該碳納米管復合結構是由多個碳納米管及聚合物材料復合而成的一個管狀復合結構，其中，該碳納米管復合結構中的碳納米管之間通過范德華力緊密相連并形成多個間隙，所述聚合物材料填充于所述碳納米管之間的間隙或包覆于所述碳納米管表面。

2.如權利要求1所述的碳納米管復合結構，其特征在于，該碳納米管復合結構具有一中空的線狀軸心，所述多個碳納米管通過范德華力緊密相連并環繞該線狀軸心組成管狀復合結構。

3.如權利要求2所述的碳納米管復合結構，其特征在于，所述多個碳納米管首尾相連并在所述線狀軸心的延伸方向環繞該線狀軸心螺旋排列。

4.如權利要求3所述的碳納米管復合結構，其特征在于，該碳納米管復合結構中環繞該線狀軸心的大多數碳納米管基本沿線狀軸心的延伸方向螺旋狀延伸。

5.如權利要求4所述的碳納米管復合結構，其特征在于，該碳納米管復合結構中的大多數碳納米管中每一碳納米管與在延伸方向上相鄰的碳納米管通過范德華力首尾相連。

6.如權利要求4所述的碳納米管復合結構，其特征在于，該大多數碳納米管中每一碳納米管的延伸方向與所述碳納米管復合結構的線狀軸心的延伸方向形成一定的交叉角α，0°＜α≤90°。

7.如權利要求2所述的碳納米管復合結構，其特征在于，該碳納米管復合結構是由至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線環繞所述線狀軸心形成一碳納米管管狀結構，再將所述碳納米管管狀結構與一聚合物材料復合制備而成。

8.如權利要求7所述的碳納米管復合結構，其特征在于，所述至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線螺旋地環繞該線狀軸心并與所述聚合物材料復合形成所述管狀復合結構。

9.如權利要求2所述的碳納米管復合結構，其特征在于，所述中空的線狀軸心的截面形狀為方形、梯形、圓形或橢圓形。

10.如權利要求1所述的碳納米管復合結構，其特征在于，該聚合物材料選自環氧樹脂、丙烯酸樹脂、聚酰亞胺、聚乙烯醇、聚酯、丙烯酸樹脂、硅樹脂及導熱膠材料。

11.一種碳納米管復合結構，其特征在于，該碳納米管復合結構是一個管狀復合結構，包括一管壁及由管壁圍成的中空的軸心，該碳納米管復合結構的管壁是由通過范德華力緊密結合的多個碳納米管及一聚合物材料組成，其中，該碳納米管復合結構中的碳納米管之間形成多個間隙，所述聚合物材料填充于所述碳納米管之間的間隙或包覆于所述碳納米管表面。

12.一種碳納米管復合結構的制備方法，包括：

提供一線狀支撐體，以及至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線；

將所述至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線纏繞在所述線狀支撐體表面；

將一聚合物材料與所述纏繞于該線狀支撐體表面的碳納米管膜或碳納米管線復合；以及

移除所述線狀支撐體，形成一碳納米管復合結構。

13.如權利要求12所述的碳納米管復合結構的制備方法，其特征在于，所述線狀支撐體的材料選自金屬、合金及塑料。

14.如權利要求12所述的碳納米管復合結構的制備方法，其特征在于，該碳納米管膜或碳納米管線是從碳納米管陣列中直接拉取獲得。

15.如權利要求12所述的碳納米管復合結構的制備方法，其特征在于，在所述提供一線狀支撐體，以及至少一碳納米管膜或至少一碳納米管線的步驟中，提供一制備裝置，該制備裝置包括：一供給單元、一包覆單元以及一收集單元，所述包覆單元包括一驅動機構，一通過該驅動機構驅動的具有空心管狀結構的空心旋轉軸以及一固定于該空心旋轉軸一端并具有多個支撐面的花盤，其中，該供給單元用于向所述包覆單元提供所述線狀支撐體，所述包覆單元用于提供所述碳納米管膜或碳納米管線，并將該碳納米管膜或碳納米管線固定于所述線狀支撐體，所述收集單元用于收集具有線狀支撐體的碳納米管結構。