[发明专利]碳纳米管膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管膜及其制备方法，尤其涉及一种透光性较好的碳纳米管膜及其制备方法。

背景技术

碳纳米管(Carbon Nanotube，CNT)是一种由石墨烯片卷成的中空管状物，其具有优异的力学、热学及电学性质，因此具有广阔的应用领域。由于单根碳纳米管的直径只有几个纳米至几十纳米，难于进行加工，为便于实际应用，人们尝试将大量碳纳米管作为原材料，制成具有较大尺寸的宏观结构。碳纳米管膜(Carbon Nanotube Film，CNT Film)即为此种宏观结构的具体形式之一。

冯辰等人在2008年8月13日公开的中国专利申请CN101239712A中揭露了一种从碳纳米管阵列中直接拉取获得的碳纳米管膜，这种碳纳米管膜具有宏观尺度且能够自支撑，其包括多个在范德华力作用下首尾相连的碳纳米管。由于在这种直接拉取获得的碳纳米管膜中碳纳米管基本平行于碳纳米管膜表面，且相互并排的碳纳米管间存在一定间隙，因此该碳纳米管膜较为透明。另外，由于该碳纳米管膜中碳纳米管基本沿同一方向排列，因此该碳纳米管膜能够较好的发挥碳纳米管轴向具有的导电及导热等各种优异性质，具有极为广泛的应用前景。

然而，该直接拉取获得的碳纳米管膜中，相邻且并排的碳纳米管之间由于范德华力的作用会聚集接触从而形成较大直径的碳纳米管束，该碳纳米管束具有较大密度，使碳纳米管膜的透光性受到影响。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较好透光性的碳纳米管膜及其制备方法。

一种碳纳米管膜的制备方法，其包括以下步骤：提供一碳纳米管初级膜，该碳纳米管初级膜由若干碳纳米管组成，所述若干碳纳米管为沿同一方向择优取向排列；采用一激光束沿平行于该若干碳纳米管择优取向的方向逐行扫描该碳纳米管初级膜，从而在该碳纳米管初级膜中的局部位置形成多个减薄区域，该多个减薄区域沿该若干碳纳米管择优取向的方向排列成至少一行。

一种碳纳米管膜，该碳纳米管膜由若干碳纳米管组成，所述若干碳纳米管为沿同一方向择优取向排列，该碳纳米管膜中定义有多个减薄区域，该多个减薄区域沿该若干碳纳米管择优取向的方向排列成至少一行。

相较于现有技术，由于碳纳米管初级膜经激光扫描后部分碳纳米管被氧化形成减薄区域，其中减薄区域的碳纳米管分布密度降低，使该碳纳米管膜透光性增强。该激光扫描沿碳纳米管初级膜中碳纳米管择优取向的方向，使两个相邻的扫描行间的部分碳纳米管初级膜不致被破坏，从而使该碳纳米管膜在碳纳米管轴向的方向上具有较好的导电性，提高该碳纳米管膜的各向异性。

附图说明

图1是本发明实施例碳纳米管初级膜制备过程示意图。

图2是本发明实施例碳纳米管初级膜扫描电镜照片。

图3是图2的碳纳米管初级膜中碳纳米管片段的结构示意图。

图4是将图2的碳纳米管初级膜铺设于一基底的过程示意图。

图5是本发明实施例一种具有间隔的减薄区域的碳纳米管膜的俯视示意图。

图6是本发明实施例一种具有连续的减薄区域的碳纳米管膜的俯视示意图。

图7是激光减薄法制备本发明实施例碳纳米管膜的正视示意图。

图8是激光光斑在碳纳米管初级膜表面的一种移动路线示意图。

图9是本发明实施例激光减薄后形成的减薄区域的扫描电镜照片。

图10是本发明实施例另一种具有间隔的减薄区域的碳纳米管膜的俯视示意图。

图11是本发明实施例另一种具有连续的减薄区域的碳纳米管膜的俯视示意图。

主要元件符号说明

碳纳米管膜        100

碳纳米管初级膜    120

碳纳米管阵列      150

拉伸工具          110

碳纳米管片段      143

碳纳米管          145

基底              140

粘结剂层          130

激光束            170

减薄区域          126

扫描行            124

长条形区域        128

光斑              180

激光装置          160

具体实施方式

以下将结合附图详细说明本发明实施例碳纳米管膜及其制备方法。

本发明实施例提供一种具有较好透光性的碳纳米管膜100的制备方法，其包括以下步骤：

步骤一：提供一碳纳米管初级膜120。