[发明专利]碳纤维膜的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

提供一生长基底，在该生长基底的一表面生长一碳纳米管阵列；

从所述碳纳米管阵列中拉取获得一碳纳米管膜，将该碳纳米管膜穿过一反应室；

给所述碳纳米管膜施加一负电压；以及

同时向反应室内通入载气和碳源气体，并控制温度，使反应室内的碳纳米管膜形成一碳纤维膜。

2.如权利要求1所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，通过给所述碳纳米管阵列施加负电压的方式给所述碳纳米管膜施加负电压。

3.如权利要求2所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，所述生长基底的材料是形成有氧化层的硅，提供一电源表，该电源表的一端与碳纳米管阵列中的一个或多个碳纳米管连接，另一端接地。

4.如权利要求2所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，所述生长基底的材料是硅，给生长基底外接一电源表，通过给生长基底施加负电压的方式给所述碳纳米管阵列施加负电压。

5.如权利要求1所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，进一步包括一将所述碳纳米管膜穿过反应室后卷绕于一由导电材料制成的支撑轴上的步骤，并通过给该支撑轴施加负电压的方式给所述碳纳米管膜施加负电压。

6.如权利要求1所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，所述负电压的范围为-600V至-6000V。

7.如权利要求1所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管，通过给所述碳纳米管膜施加负电压的方法，在每一根碳纳米管上形成一电场，该电场的电场方向指向每一根碳纳米管，且所述电场方向垂直于每一根碳纳米管的延伸方向。

8.如权利要求1所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，在所述温度和碳纳米管膜带有负电压的条件下，所述碳源气体在所述碳纳米管膜上外延形成石墨层。

9.如权利要求8所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，给所述碳纳米管膜施加负电压和在碳纳米管膜上外延形成石墨层的过程中，碳纳米管膜始终悬空设置。

10.如权利要求1所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管膜由多个碳纳米管组成，所述碳源气体裂解形成碳，该碳石墨化并在每一碳纳米管的表面以及相邻碳纳米管之间的间隙中外延形成石墨层。

11.如权利要求1所述的碳纤维膜的制备方法，其特征在于，所述反应室内为常压或低压状态，该低压的压强为50帕至1000帕，该反应室内的温度为800℃~1000℃。

12.一种碳纤维膜的制备方法，包括以下步骤：

提供多个生长基底，在该多个生长基底的一表面分别生长一碳纳米管阵列；

从每一碳纳米管阵列中拉取获得一碳纳米管膜，将多个碳纳米管膜穿过一反应室；

给所述多个碳纳米管膜分别施加一负电压；以及

同时向反应室内通入载气和碳源气体，并控制温度，使反应室内的每一碳纳米管膜形成一碳纤维膜。