[发明专利]一种在钛合金遮光罩内部生长碳纳米管的均匀性控制方法

摘要

一种在钛合金遮光罩内部生长碳纳米管的均匀性控制方法，步骤为(1)将钛合金遮光罩在高温及工艺气存在条件下热处理，在钛合金遮光罩表面形成规则的含碳‑钛化合物的突起，然后氧化；(2)将钛合金遮光罩浸入正硅酸乙酯或者钛酸乙酯纯液体中反应，然后向内腔通入水或水蒸汽并加热，在钛合金遮光罩内腔表面形成氧化硅或氧化钛层；(3)将钛合金遮光罩放入具有进料管的空腔反应器中，然后将空腔反应器加热；(4)通过进料管将碳源与金属前驱体同时通入空腔反应器，在钛合金遮光罩内腔的不同部位分解并沉积碳纳米管阵列；(5)在反应器外侧同时施加等离子体场，反应后停止通碳源，关闭升温系统，通入惰性气体，待降至室温后取出最终产品。

主权项

一种在钛合金遮光罩内部生长碳纳米管的均匀性控制方法，其特征在于包括如下步骤：(1)将钛合金遮光罩在500～700℃及工艺气存在条件下，热处理0.5～3小时，在钛合金遮光罩表面形成规则的含碳‑钛化合物的突起，然后再在氧气或空气环境下300～500℃热处理0.5～5小时；所述的工艺气体，是乙醇与氢、氮、氩中的一种或以上的混合物，其中乙醇体积分数不低于50％；(2)将步骤(1)得到的钛合金遮光罩浸入正硅酸乙酯或者钛酸乙酯纯液体中0.5～2小时后取出，然后向钛合金遮光罩内腔定向通入水或水蒸汽，并加热至100～150℃，在钛合金遮光罩内腔表面形成厚度为0.1～5微米的氧化硅或氧化钛层；(3)将步骤(2)得到的钛合金遮光罩放入具有进料管的空腔反应器中，钛合金遮光罩四周均悬空支放，进料管伸入钛合金遮光罩内部，然后将空腔反应器加热至400～600℃；(4)通过进料管将碳源与金属前驱体同时通入空腔反应器，在钛合金遮光罩内腔的不同部位分解并沉积碳纳米管阵列；所述的金属前驱体为铁、钴、镍的茂金属化合物、氯化物、硝酸盐或者羰基化合物；(5)在反应器外侧同时施加等离子体场，反应0.2～20小时后停止通碳源，关闭升温系统，通入惰性气体，待降至室温后取出均匀生长碳纳米管后的钛合金遮光罩。