碳納米管復合膜的制作方法
【專利摘要】本發明提供一種碳納米管復合膜，由一碳納米管膜以及一聚合物材料復合而成，所述碳納米管膜包括多個碳納米管線以及多個碳納米管團簇，該多個碳納米管線間隔設置；該多個碳納米管團簇通過該多個碳納米管線隔開，且位于相鄰的碳納米管線之間的多個碳納米管團簇間隔設置，所述聚合物材料包覆于所述多個碳納米管線以及多個碳納米管團簇的表面。
【專利說明】碳納米管復合膜
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及一種碳納米管復合膜。
【背景技術】
[0002]透明導電膜是指對可見光的光透過率較高，電導率高的薄膜。自1907年Badker報道了通過濺射鎘并使之熱氧化形成氧化鎘制備出透明導電薄膜以來，透明導電薄膜的研究受到普遍重視。隨著科學的不斷發展，透明導電薄膜在液晶顯示、觸摸屏、電致變色器件、飛機熱窗、除霜玻璃等領域起著重要的作用。
[0003]目前，常用的透明導電膜有氧化銦錫、氧化鋅等金屬氧化物薄膜，這些透明導電膜的制備方法主要包括蒸鍍法、濺射法等方法。蒸鍍法、濺射法屬于玻璃深加工方法，設備復雜、成本較高、不適合大規模生產。且，由于采用上述方法形成透明導電膜時，均需經過一個較高的退火過程，對透明導電膜的基底造成損害，無法在熔點較低的基底上形成，限制了透明導電膜的應用。
[0004]人們研究發現碳納米管具有優異的導電特性，且可以通過從碳納米管陣列中采用拉伸的方法制備出一種碳納米管膜，該碳納米管膜不但具有導電性，而且還具有一定的透光度。但該碳納米管膜是直接從一碳納米管陣列中拉取獲得的，該碳納米管膜中的碳納米管之間僅通過范德華力相互連接，故，該碳納米管的強度較低，不利于該碳納米管膜的廣泛應用。
【發明內容】
[0005]有鑒于此，確有必要提供一種制備具有較高強度的碳納米管復合膜。
`[0006]一種碳納米管復合膜，由一碳納米管膜以及一聚合物材料復合而成，所述碳納米管膜包括多個碳納米管線以及多個碳納米管團簇，該多個碳納米管線間隔設置；該多個碳納米管團簇通過該多個碳納米管線隔開，且位于相鄰的碳納米管線之間的多個碳納米管團簇間隔設置，所述聚合物材料包覆于所述多個碳納米管線以及多個碳納米管團簇的表面。
[0007]一種碳納米管復合膜，包括:多個碳納米管復合線以及多個碳納米管復合團簇；所述碳納米管復合線及碳納米管復合團簇分別由一碳納米管線及一碳納米管團簇與一聚合物材料復合而成；該多個碳納米管復合線平行且間隔設置；該多個碳納米管復合團簇通過該多個碳納米管復合線隔開，且位于相鄰的碳納米管復合線之間的多個碳納米管復合團簇間隔設置，所述多個碳納米管復合線與多個碳納米管復合團簇相互間隔設置，從而在所述碳納米管復合膜上形成多個孔隙。
[0008]與現有技術相比較，本發明提供的碳納米管復合膜具有以下優點:首先，由于該碳納米管復合膜由多個聚集成束且具有良好機械性能的碳納米管線和碳納米管團簇與一聚合物材料復合而成，故，該碳納米管復合膜具有良好的機械性能。其次，由于該碳納米管復合膜中的多個碳納米管線間隔設置，且該多個碳納米管團簇通過該多個碳納米管線隔開，故，該碳納米管復合膜為一導電異向性的薄膜，有利于該碳納米管復合膜的應用。再次，由于該碳納米管復合膜具有多個孔隙，故該碳納米管復合膜還可以具有良好的透光度。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1為本發明提供的碳納米管復合膜制備方法的流程圖。
[0010]圖2為本發明提供的碳納米管復合膜制備方法中所使用的碳納米管初級膜的掃描電鏡照片。
[0011]圖3為本發明提供的碳納米管復合膜制備方法中所使用的形成有一行通孔的碳納米管初級膜的平面結構示意圖。
[0012]圖4為本發明提供的碳納米管復合膜制備方法中所使用的形成有多行通孔的碳納米管初級膜的平面結構示意圖。
[0013]圖5為本發明提供的碳納米管復合膜的示意圖。
[0014]圖6為本發明提供的碳納米管復合膜的示意圖。
[0015]圖7是本發明第一實施例提供的碳納米管復合膜制備方法的工藝流程圖。
[0016]圖8是本發明第一實施例提供的碳納米管復合膜制備方法中所使用的形成有通孔的碳納米管初級膜的平面結構示意圖。
[0017]圖9為圖8所示的形成有通孔的碳納米管初級膜的部分光學顯微鏡照片。
[0018]圖10為本發明第二實施例提供的碳納米管復合膜的結構示意圖。
[0019]主要元件符號說明
【權利要求】
1.一種碳納米管復合膜，其特征在于，由一碳納米管膜以及一聚合物材料復合而成，所述碳納米管膜包括多個碳納米管線以及多個碳納米管團簇，該多個碳納米管線間隔設置；該多個碳納米管團簇通過該多個碳納米管線隔開，且位于相鄰的碳納米管線之間的多個碳納米管團簇間隔設置，所述聚合物材料包覆于所述多個碳納米管線以及多個碳納米管團簇的表面。
2.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述碳納米管膜中的多個碳納米管線平行設置，并沿一第一方向延伸形成一第一導電通路。
3.如權利要求2所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述多個碳納米管團簇沿所述第一方向間隔設置，并沿一第二方向通過所述多個碳納米管線連接形成一第二導電通路，其中該第二方向與所述第一方向交叉。
4.如權利要求3所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述多個碳納米管團簇在所述第二方向上成行排列或交錯排列。
5.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，每個碳納米管線由多個碳納米管構成，該多個碳納米管基本沿碳納米管線的軸向方向延伸且通過范德華力首尾相連。
6.如權利要求5所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述碳納米管線中的碳納米管的軸向平行于該碳納米管線的軸向。
7.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述碳納米管線的直徑大于等于0.1微米，且小于等于100微米。
8.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，每個碳納米管團簇包括多個碳納米管，該多個碳納米管的軸向平行于所述多個碳納米管線的軸向。
9.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，每個碳納米管團簇包括多個碳納米管，該多個碳納米管的`軸向與所述多個碳納米管線的軸向相交設置。
10.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，相鄰的碳納米管線之間的間距大于0.1毫米。
11.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，位于相鄰的碳納米管線之間的碳納米管團簇中的相鄰的碳納米管團簇之間的間距大于I毫米。
12.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述碳納米管線與碳納米管團簇之間通過范德華力相互連接。
13.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述碳納米管復合膜包括多個均勻分布的孔隙，該多個孔隙的總面積占所述碳納米管復合膜表面積的95%以上。
14.如權利要求1所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述多個碳納米管線以及多個碳納米管團簇定義多個均勻分布的孔隙，所述聚合物材料進一步填充于所述空隙之中。
15.一種碳納米管復合膜，其特征在于，包括:多個碳納米管復合線以及多個碳納米管復合團簇；所述碳納米管復合線及碳納米管復合團簇分別由一碳納米管線及一碳納米管團簇與一聚合物材料復合而成；該多個碳納米管復合線平行且間隔設置；該多個碳納米管復合團簇通過該多個碳納米管復合線隔開，且位于相鄰的碳納米管復合線之間的多個碳納米管復合團簇間隔設置，所述多個碳納米管復合線與多個碳納米管復合團簇相互間隔設置，從而在所述碳納米管復合膜上形成多個孔隙。
16.如權利要求15所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述聚合物材料包覆于每一碳納米管線及碳納米管團簇的表面。
17.如權利要求15所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述碳納米管線沿一第一方向延伸，并在一第二方向上平行排布，其中該第二方向與該第一方向交叉設置。
18.如權利要求17所述的碳納米管復合膜，其特征在于，位于相鄰的碳納米管線之間的碳納米管團簇沿所述第一方向間隔設置，所述多個碳納米管團簇在第二方向上通過范德華力與所述多個碳納米管線連接。
19.如權利要求18所述的碳納米管復合膜，其特征在于，每個碳納米管團簇由多個碳納米管組成，該多個碳納米管的軸向與所述第一方向相交設置。
20.如權利要求18所述的碳納米管復合膜，其特征在于，每個碳納米管團簇包括多個碳納米管，該多個碳納米管的軸向平行于所述第一方向。
21.如權利要求17所述的碳納米管復合膜，其特征在于，每個碳納米管線由多個碳納米管構成，該多個碳納米管基本沿第一方向延伸且通過范德華力首尾相連。
22.如權利要求16所述的碳納米管復合膜，其特征在于，所述聚合物材料進一步填充于所述碳納米管線以及碳納米管團簇內部。
23.如權利要求15所述的碳納米管復合膜， 其特征在于，該多個碳納米管碳納米管復合線及碳納米管復合團簇的總面積與該多個孔隙的總面積比大于0，且小于等于1: 9。
【文檔編號】C08K3/04GK103665908SQ201210333728
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月11日 優先權日:2012年9月11日
【發明者】馮辰, 王昱權, 潛力 申請人:北京富納特創新科技有限公司