[发明专利]纳米纤维纱线、带和板的制造和应用

权利要求书

1.一种用于生成纳米纤维纱线、带或板的工艺，包括：

提供碳纳米管纳米纤维的纳米纤维阵列，所述纳米纤维阵列在定向方向上收敛，所述纳米纤维阵列具有纤维间互连性；

从所述纳米纤维阵列拉伸所述碳纳米管纳米纤维成板或者带；并且

将所述板或者带卷绕或者沉积在卷轴或者其它基体上。

2.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维具有小于500nm的最大厚度。

3.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维的的最小长度－厚度比值为至少100。

4.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维通过碳纳米管林的化学气相沉积而形成。

5.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维包括单壁纳米管、双壁纳米管、多壁纳米管、成卷纳米管、卷曲纳米纤维、功能化纳米纤维、或者波纹纳米纤维。

6.根据权利要求1所述的工艺，其中，纤维间互连性通过小纤维间机械联结形成。

7.根据权利要求4所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维被拉伸成包括互连的小纤维网络的板或者带。

8.根据权利要求6所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维在整个所述带或板上分叉并形成侧向延伸的互连的纳米纤维网络。

9.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维的长度比厚度大10000倍。

10.根据权利要求4所述的工艺，其中，所述碳纳米管林的高度为50微米至300微米。

11.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述拉伸以大于5米/分的速率进行。

12.根据权利要求4所述的工艺，包括在所述碳纳米管林中的纳米管束。

13.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述碳纳米管纳米纤维具有不同的尺寸。

14.根据权利要求7所述的工艺，还包括用液体渗透所述板或带，并随后从所述板或带蒸发所述液体，其中所述渗透和蒸发至少部分致密化所述板或带并形成致密化的板或带。

15.根据权利要求14所述的工艺，其中，用液体渗透包括从由蒸气凝结、吸收液体、暴露到液体的气凝胶及以上组合所组成的组中选择的方法。

16.根据权利要求1所述的工艺，还包括通过氧化、还原或用官能团替换来修改所述碳纳米管纳米纤维的属性。

17.根据权利要求16所述的工艺，其中，所述修改促进：将分子、聚合体或离子种类共价结合到所述纳米管；经由范德华和电荷转移结合形成非共价结合；共价或非共价结合能够氢结合的种类；和/或用聚合物、金属、金属合金或陶瓷在物理上涂覆涂层。

18.根据权利要求1所述的工艺，其中，所述纤维间互连性提供了所述板或者带的高强度、高韧度和致密填充物。

19.根据权利要求18所述的工艺，其中，所述纤维间互联性与碳纳米管纳米纤维之间的范德华相互作用相关。