[发明专利]一种规模制备柔性自支撑碳纳米管薄膜方法

说明书

一种规模制备柔性自支撑碳纳米管薄膜方法，包括对碳纳米管进行预分散，以获得均匀碳纳米管混合液；然后对均匀碳纳米管混合液进行研磨分散，以获得细致碳纳米管浆料；将细致碳纳米管浆料涂覆于基底上，以获得碳纳米管基底；对碳纳米管基底进行干燥处理，以获得干燥碳纳米管基底；最后将干燥碳纳米管基底上的碳纳米管膜与基底进行分离，以获得柔性自支撑碳纳米管薄膜；本发明中将碳纳米管粉碎、浸泡、研磨、涂覆成膜，然后干燥分离，利用毛细管力作用驱使碳纳米管相互靠近，达到一定距离后碳纳米管之间范德华力作用使得碳纳米管紧紧贴在一起，形成碳纳米管薄膜；本设计不仅生产简单，而且可以大规模制备大尺寸的碳纳米管薄膜。

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管膜的制作方法，属于碳纳米管膜制备领域，尤其涉及一种规模制备柔性自支撑碳纳米管薄膜方法。

背景技术

现有的碳纳米管薄膜的制备方法有CVD直接合成法（化学气相沉积法），真空抽滤法和碳管阵列顺压法等；CVD直接制备碳纳米管薄膜需要对气相流中形成的连续碳纳米管聚集体缠绕；真空抽滤法通过超声获得在水中均匀分散的碳纳米管溶液，再通过真空抽滤的方法使碳纳米管沉积在滤膜上形成薄膜，在用去离子水冲洗后，得到干净的碳纳米管薄膜；碳管阵列顺压法将碳纳米管阵列基于硅基板上生长；虽然这些方法都能够生产碳纳米管薄膜，但其还具有以下缺陷：

现有的生产方法复杂，而且受限于机械设备的尺寸所影响，难以简易大规模制备大尺寸的碳纳米管薄膜。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的生产方法复杂，而且无法大规模制作大尺寸的碳纳米管薄膜，提供一种生产方法简单，而且可以大规模制备大尺寸的碳纳米管薄膜的一种规模制备柔性自支撑碳纳米管薄膜方法。

为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种规模制备柔性自支撑碳纳米管薄膜方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

步骤一、对碳纳米管进行预分散，以获得均匀碳纳米管混合液；

步骤二、对上述均匀碳纳米管混合液进行研磨分散，以获得细致碳纳米管浆料；

步骤三、将上述细致碳纳米管浆料涂覆于基底上，以获得碳纳米管基底；

步骤四、对上述碳纳米管基底进行干燥处理，以获得干燥碳纳米管基底；

步骤五、将上述干燥碳纳米管基底上的碳纳米管膜与基底进行分离，以获得柔性自支撑碳纳米管薄膜。

所述步骤一中，进行预分散的方法包括以下步骤：

a1、将碳纳米管置入剪切机中制成碳纳米管细丝，所述碳纳米管细丝的尺寸为10-1000um；

a2、将碳纳米管细丝浸入小分子溶剂中，使碳纳米管细丝充分浸润；

a3、将充分浸润后的碳纳米管细丝置入超声粉碎设备中进行超声处理，获得均匀碳纳米管混合液。

所述步骤二中，进行研磨分散的方法包括以下步骤：

b1、将均匀碳纳米管混合液置入球磨机中进行球磨，获得粗制碳纳米管浆料；

b2、将粗制碳纳米管浆料置入砂磨机中进行砂磨，获得细制碳纳米管浆料。

所述球磨的时间为30-60分钟，所述砂磨的时间为1-3小时；所述球磨机的磨球直径为0.5-2mm，所述砂磨机的磨球直径为200-400um。

所述步骤三中，将细致碳纳米管浆料涂覆于基底上是指：将细致碳纳米管浆料平整刮涂于基底上，获得碳纳米管基底，刮涂厚度为100um-10mm。

所述步骤四中，干燥处理的方法是指：将碳纳米管基底放置于平面上进行干燥，以去除细致碳纳米管浆料内的小分子溶剂。

所述步骤五中，将干燥碳纳米管基底上的碳纳米管膜与基底分离的方法为以下任意一种：