[发明专利]碳纳米管阵列的制备方法和碳纳米管膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管阵列的制备方法和碳纳米管膜的制备方法。

背景技术

碳纳米管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尺寸为纳米级，难于加以利用，人们尝试将多个碳纳米管作为原材料，制成具有较大尺寸的宏观碳纳米管膜。例如由多个碳纳米管形成的宏观膜状结构，如碳纳米管膜。公告号为CN101458975B的中国发明专利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较好的透明度，且具有宏观尺度并能够自支撑，其包括多个在范德华力作用下首尾相连的碳纳米管。由于这种直接从阵列中拉取获得的碳纳米管膜中碳纳米管基本沿同一方向延伸，因此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，具有极为广泛的产业前景，例如可以应用于触摸屏（如中国专利CN101419518B）、液晶显示器（如中国专利CN101498865B）、扬声器（如中国专利CN101605289B）、加热装置（如中国专利CN101868066B）、薄膜晶体管（如中国专利CN101582449B）及导电线缆（如中国专利CN101499337B）等多种领域。

然而，该碳纳米管膜从一碳纳米管阵列中拉出，膜的尺寸受到该碳纳米管阵列尺寸的限制。现有技术中的能够用于拉取碳纳米管膜的碳纳米管阵列是采用化学气相沉积法在生长基底表面生长获得。生长基底的尺寸不但受到制造工艺的限制，还受化学气相沉积反应炉尺寸的限制。目前用于生长碳纳米管阵列的生长基底最大直径约为8英寸，难以满足更大尺寸碳纳米管膜的生产需要。

中国专利CN101734644B公开了一种碳纳米管膜的制备方法，其将从碳纳米管阵列中拉出的碳纳米管膜进一步横向拉伸，从而使碳纳米管膜的宽度方向的尺寸扩大，得到宽度较宽的碳纳米管膜。中国专利CN101676452B公开了一种碳纳米管膜的制备方法，其将从不同碳纳米管阵列的多个碳纳米管膜的端部相互接触实现连接，形成长度延长的碳纳米管膜。然而，从碳纳米管阵列中拉取得到的碳纳米管膜是一种仅由碳纳米管之间通过范德华力相互吸引而搭接形成的超薄膜，对碳纳米管膜进行拉伸或连接时，稍有不慎即会造成碳纳米管膜的破裂，因此这种方法难于大规模实际应用。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能够解决上述问题的碳纳米管阵列的制备方法和碳纳米管膜的制备方法。

一种碳纳米管拼接阵列的制备方法，包括以下步骤：

S1，提供一代替基底及多个碳纳米管阵列，该多个碳纳米管阵列分别设置在多个生长基底的表面，该碳纳米管阵列靠近该生长基底的表面为第一表面，远离该生长基底的表面为第二表面，该碳纳米管阵列的形态能够使得碳纳米管膜从该碳纳米管阵列中连续地拉出；

S2，将该多个碳纳米管阵列的第二表面设置在该代替基底的同一表面，并使该代替基底与该多个碳纳米管阵列的第二表面之间具有液态介质；

S3，使位于该代替基底与该多个碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质固化变为固态介质；

S4，通过移动该代替基底与该多个生长基底中的至少一方，使该代替基底与该多个生长基底相远离，从而使该多个碳纳米管阵列与该多个生长基底分离，并转移至该代替基底；

S5，通过升温使该代替基底与该多个碳纳米管阵列的第二表面之间再次形成一液态介质；以及

S6，将该多个碳纳米管阵列在该代替基底表面滑动，使该多个碳纳米管阵列的侧面相互接触，通过范德华力结合，形成一拼接阵列，该拼接阵列的形态能够使得碳纳米管膜从该拼接阵列的中连续地拉出。

一种碳纳米管膜的制备方法，包括以下步骤：

S1，提供一代替基底及多个碳纳米管阵列，该多个碳纳米管阵列分别设置在多个生长基底的表面，该碳纳米管阵列靠近该生长基底的表面为第一表面，远离该生长基底的表面为第二表面，该碳纳米管阵列的形态能够使得碳纳米管膜从该碳纳米管阵列中连续地拉出；

S2，将该多个碳纳米管阵列的第二表面设置在该代替基底的同一表面，并使该代替基底与该多个碳纳米管阵列的第二表面之间具有液态介质；

S3，使位于该代替基底与该多个碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质固化变为固态介质；

S4，通过移动该代替基底与该多个生长基底中的至少一方，使该代替基底与该多个生长基底相远离，从而使该多个碳纳米管阵列与该多个生长基底分离，并转移至该代替基底；