[發明專利]碳異形體場效應復合面料

在審

• 申請號: 201710824831.4
• 申請日: 2017-08-31
• 公開（公告）號: CN107458047A
• 公開（公告）日: 2017-12-12
• 發明（設計）人: 劉鐵林;劉南林;李志杰;繆劍鋒;歐陽光友;劉理政;孫福亭;黎明
• 申請（專利權）人: 劉鐵林;劉南林
• 主分類號: B32B9/00
• 分類號: B32B9/00;B32B9/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

碳異形體場效應復合面料，是應用真空高頻等離子體化學氣相沉積含氫類金剛石膜的方法，在面料纖維大分子表層生成一層納米級的摻雜著結構和性能不同的碳原子同素異形體復合物(如石墨烯、石墨炔、碳納米管、富勒烯及金剛石等)的碳異形體石墨烯薄膜，制成具有場效應的納米復合材料。該材料在微弱能量(如光照、熱輻射、電磁場)作用下，通過高能粒子隧穿與反轉獲得的異常能量，使該材料能夠在周邊一定范圍內產生場發射等離子體電磁共振效應，因此，該面料屬于復合功能材料領域。

二、背景技術

石墨烯表面電子逸出功極低，幾乎不需要能量即可以發射電子，還能以比其他任何材料快100倍的速度傳導電子或空穴，這幾乎接近光速。此外，石墨烯表面的一些自由振動的電子通過與光子相互作用，產生了沿著表面傳播的電子疏密波，可以形成等離子體電磁表面波，同時出現光波電場分量作用于石墨烯表面自由電子，引發自由電子沿光傳播方向的縱波振蕩(即產生共振現象)，使一部分光波能量轉化為自由電子振動能量。

碳同素異形體石墨烯薄膜與其他一個光子產生一個電子的材料不同，一個入射光子會使碳異形體石墨烯薄膜中的許多電子受激從而產生大量電子信號，在低能態下(如光照、熱輻射、電磁場)，以量子隧穿效應方式來轉移電子，及氫原子、重氫原子一類的原子核，同時在其表面微區的尖端能夠引起渦旋運動而產生撓場，并與零點能相干而提取零點能，由此導致高能粒子反轉而產生一定數量的超光速異常高能帶電粒子。因此，碳異形體石墨烯薄膜在電學、光學、熱學、力學等方面具有優異的性能。

碳異形體場效應復合面料，是應用真空高頻等離子體化學氣相沉積含氫類金剛石膜的方法，在面料纖維大分子表層生成一層納米級的摻雜著結構和性能不同的碳原子同素異形體復合物(如石墨烯、石墨炔、碳納米管、富勒烯及金剛石等)的碳異形體石墨烯薄膜，制成具有繞場效應的納米復合材料。該材料在環境電磁波(如光照、熱輻射、電磁場)微小能量作用下，通過高能粒子隧穿與反轉獲得異常能量，使該材料周邊能夠在一定范圍內產生等離子體電磁共振效應，屬于功能材料領域。由于碳異形體場效應復合面料的特殊納米結構以及優異的物理化學性能，其在電子學、光學、磁學、生物醫學、催化、儲能和傳感器等諸多領域具有巨大的應用前景。

碳異形體場效應復合面料生產技術流程是：以液化石油氣為生成碳異形體石墨烯薄膜的基本原料，采用常溫真空條件下高頻等離子體化學氣相沉積設備，及含氫類金剛石膜的工藝，通過控制輔助氣體(氫氣、氬氣)與液化石油氣的混合比例與流量、電場偏壓、高頻電場、反應室真空度、及沉積時間，控制SP3鍵及SP2鍵生成條件，在作為沉積襯底的面料纖維表層生成含70-80％SP2鍵的、摻雜著結構和性能不同的碳原子同素異形體復合物(如石墨烯、石墨炔、碳納米管、富勒烯及金剛石等)的碳異形體石墨烯薄膜。

碳異形體場效應復合面料，是由面料及與面料纖維表層大分子形成結構交聯銜接的碳同素異形體石墨烯薄膜構成。與現行表面涂覆石墨烯涂層的面料及其他納米涂層面料相比，一方面，該面料是由具有場效應功能的碳同素異形體石墨烯薄膜復合制成；另一方面，該面料碳同素異形體石墨烯薄膜與纖維表層大分子之間形成的結構交聯復合方式，比普通表面涂覆方式的結合力更強。

碳異形體場效應復合面料不僅具有納米材料通常特有的疏水、疏油、抗菌、除臭、防塵、防靜電、防輻射等表面功能，而且還具有產生負離子、和高活性氧化還原高能粒子的場效應功能，能夠凈化空氣、加速人體脂肪分解，降低血脂，促進新陳代謝，適用于制造各種服裝、床上用品、沙發、床墊、家具等生活用品；此外，碳異形體場效應復合面料，還具有優異的導電性能、紫外光催化、電子倍增、吸收電磁波能量等物理化學功能，適用于制造化工、電子及能源領域的催化劑、超級電池電極、電磁隱身、太陽能電池等產品。

三、發明內容

碳異形體場效應復合面料，是由面料(1)及與面料纖維(2)表層大分子形成結構交聯銜接的碳異形體石墨烯薄膜(3)構成。面料(1)是由棉花、絲綢、碳布、化纖、羊毛、紙張、塑料、石棉中的一種或多種組合構成。碳異形體石墨烯薄膜(3)是由摻雜著結構和性能不同的碳原子同素異形體復合物(如石墨烯、石墨炔、碳納米管、富勒烯及金剛石等)的具有場效應的石墨烯構成。面料纖維(2)表面大分子與碳異形體石墨烯薄膜(3)之間以結構交聯方式銜接。碳異形體石墨烯薄膜(3)覆蓋在面料纖維(2)表層。

四、附圖說明

圖1是面料(1)示意圖。

圖2是面料纖維(2)橫截面圖。

圖3是碳異形體場效應復合面料平面示意圖。