[发明专利]碳纳米管场发射体及其制备方法

权利要求书

1.一种碳纳米管场发射体的制备方法，包括：

S1，在温度1400-1800℃压力40-60Mpa的条件下处理多个层叠设置的碳纳米管膜形成第一碳纳米管结构体，每个所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管，所述多个碳纳米管通过范德华力首尾相连沿同一方向延伸排列；

S2，高温热处理所述第一碳纳米管结构体使所述第一碳纳米管结构体石墨化形成第二碳纳米管结构体；

S3，焊接至少两个电极片将至少一第二碳纳米管结构体的一端固定在相邻的两个电极片之间形成场发射预备体，该场发射预备体具有一发射端；

S4，粘结处理所述场发射预备体的发射端，形成碳纳米管场发射体。

2.如权利要求1所述的碳纳米管场发射体的制备方法，其特征在于，在步骤S3中，所述第二碳纳米管 结构体包括相对设置的固定端及发射端，通过焊接将所述至少一第二碳纳米管 结构体的固定端固定在所述相邻的两个电极片之间并同时使所述发射端暴露。

3.如权利要求2所述的碳纳米管场发射体的制备方法，其特征在于，通过点焊将所述第二碳纳米管 结构体的固定端固定在所述相邻的两个电极片之间的方法，包括以下步骤：

S311，将所述第二碳纳米管 结构体的固定端放置在所述两个电极片之间并被所述两个电极片夹紧，同时使所述发射端暴露在外形成第一复合结构体；

S312，将所述第一复合结构体放置在固定式焊头和活动点焊头之间，在压力驱动装置驱动下所述活动点焊头将所述第一复合结构体压向所述固定式焊头；

S313，控制点焊机输出电压和电流将所述相邻的两个电极片焊接在一起固定所述第二碳纳米管 结构体的固定端。

4.如权利要求3所述的碳纳米管场发射体的制备方法，其特征在于，当场发射预备体包括至少两个第二碳纳米管结构体时，步骤S311之后S312之前可以包括层叠设置多个所述第一复合结构体的步骤，使每个所述第二碳纳米管 结构体的固定端均被所述相邻的两个电极片夹紧固定。

5.如权利要求2所述的碳纳米管场发射体的制备方法，其特征在于，通过激光焊将所述第二碳纳米管 结构体的固定端固定在所述相邻的两个电极片之间的方法，包括以下步骤：

S321,将所述第二碳纳米管 结构体的固定端放置在所述相邻的两个电极片之间并被所述两个电极片夹紧，同时使所述发射端暴露在外形成第二复合结构体；

S322, 采用夹具夹持并固定所述第二复合结构体；

S323,采用激光照射至所述电极片将所述相邻的两个电极片焊接在一起固定所述第二碳纳米管 结构体的固定端。

6.如权利要求5所述的碳纳米管场发射体的制备方法，其特征在于，当场发射预备体包括至少两个碳纳米管结构体时，步骤S311之后S312之前可以包括层叠设置多个所述第二复合结构体的步骤，使每个所述第二碳纳米管 结构体的固定端均被所述相邻的两个电极片夹紧固定。

7.如权利要求1所述的碳纳米管场发射体的制备方法，其特征在于，在步骤S3之后步骤S4之前进一步包括步骤：用激光切割所述场发射预备体的发射端。

8.如权利要求7所述的碳纳米管场发射体的制备方法，其特征在于，在用激光切割所述场发射预备体的发射端步骤之后，进一步包括步骤：采用超声清洗所述场发射预备体的发射端。

9.一种如权利要求1所述的碳纳米管场发射体的制备方法制备的碳纳米管场发射体，其特征在于，所述碳纳米管场发射体包括至少两个电极片和至少一碳纳米管结构体，所述碳纳米管结构体包括一固定端以及一与该固定端相对设置的场发射端，所述至少一碳纳米管结构体的固定端固定在相邻的两个电极片之间，所述至少一碳纳米管结构体的场发射端从所述至少两个电极片之间露出用于发射电子，所述碳纳米管结构体的密度大于等于1.6g/m³,所述至少一碳纳米管结构体包括多个层叠的碳纳米管膜，每个所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管，所述多个碳纳米管通过范德华力首尾相连沿同一方向延伸排列。

10.如权利要求9所述的碳纳米管场发射体，其特征在于，所述场发射端包括多个突起以及多个毛刺，所述毛刺为竖立于场发射端表面的单个碳纳米管或由多个碳纳米管形成的碳纳米管束。