碳纳米管复合膜的制作方法
【专利摘要】本发明提供一种碳纳米管复合膜，由一碳纳米管膜以及一聚合物材料复合而成，所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇，该多个碳纳米管线间隔设置；该多个碳纳米管团簇通过该多个碳纳米管线隔开，且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇间隔设置，所述聚合物材料包覆于所述多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇的表面。
【专利说明】碳纳米管复合膜
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种碳纳米管复合膜。
【背景技术】
[0002]透明导电膜是指对可见光的光透过率较高，电导率高的薄膜。自1907年Badker报道了通过溅射镉并使之热氧化形成氧化镉制备出透明导电薄膜以来，透明导电薄膜的研究受到普遍重视。随着科学的不断发展，透明导电薄膜在液晶显示、触摸屏、电致变色器件、飞机热窗、除霜玻璃等领域起着重要的作用。
[0003]目前，常用的透明导电膜有氧化铟锡、氧化锌等金属氧化物薄膜，这些透明导电膜的制备方法主要包括蒸镀法、溅射法等方法。蒸镀法、溅射法属于玻璃深加工方法，设备复杂、成本较高、不适合大规模生产。且，由于采用上述方法形成透明导电膜时，均需经过一个较高的退火过程，对透明导电膜的基底造成损害，无法在熔点较低的基底上形成，限制了透明导电膜的应用。
[0004]人们研究发现碳纳米管具有优异的导电特性，且可以通过从碳纳米管阵列中采用拉伸的方法制备出一种碳纳米管膜，该碳纳米管膜不但具有导电性，而且还具有一定的透光度。但该碳纳米管膜是直接从一碳纳米管阵列中拉取获得的，该碳纳米管膜中的碳纳米管之间仅通过范德华力相互连接，故，该碳纳米管的强度较低，不利于该碳纳米管膜的广泛应用。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种制备具有较高强度的碳纳米管复合膜。
`[0006]一种碳纳米管复合膜，由一碳纳米管膜以及一聚合物材料复合而成，所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇，该多个碳纳米管线间隔设置；该多个碳纳米管团簇通过该多个碳纳米管线隔开，且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇间隔设置，所述聚合物材料包覆于所述多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇的表面。
[0007]一种碳纳米管复合膜，包括:多个碳纳米管复合线以及多个碳纳米管复合团簇；所述碳纳米管复合线及碳纳米管复合团簇分别由一碳纳米管线及一碳纳米管团簇与一聚合物材料复合而成；该多个碳纳米管复合线平行且间隔设置；该多个碳纳米管复合团簇通过该多个碳纳米管复合线隔开，且位于相邻的碳纳米管复合线之间的多个碳纳米管复合团簇间隔设置，所述多个碳纳米管复合线与多个碳纳米管复合团簇相互间隔设置，从而在所述碳纳米管复合膜上形成多个孔隙。
[0008]与现有技术相比较，本发明提供的碳纳米管复合膜具有以下优点:首先，由于该碳纳米管复合膜由多个聚集成束且具有良好机械性能的碳纳米管线和碳纳米管团簇与一聚合物材料复合而成，故，该碳纳米管复合膜具有良好的机械性能。其次，由于该碳纳米管复合膜中的多个碳纳米管线间隔设置，且该多个碳纳米管团簇通过该多个碳纳米管线隔开，故，该碳纳米管复合膜为一导电异向性的薄膜，有利于该碳纳米管复合膜的应用。再次，由于该碳纳米管复合膜具有多个孔隙，故该碳纳米管复合膜还可以具有良好的透光度。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明提供的碳纳米管复合膜制备方法的流程图。
[0010]图2为本发明提供的碳纳米管复合膜制备方法中所使用的碳纳米管初级膜的扫描电镜照片。
[0011]图3为本发明提供的碳纳米管复合膜制备方法中所使用的形成有一行通孔的碳纳米管初级膜的平面结构示意图。
[0012]图4为本发明提供的碳纳米管复合膜制备方法中所使用的形成有多行通孔的碳纳米管初级膜的平面结构示意图。
[0013]图5为本发明提供的碳纳米管复合膜的示意图。
[0014]图6为本发明提供的碳纳米管复合膜的示意图。
[0015]图7是本发明第一实施例提供的碳纳米管复合膜制备方法的工艺流程图。
[0016]图8是本发明第一实施例提供的碳纳米管复合膜制备方法中所使用的形成有通孔的碳纳米管初级膜的平面结构示意图。
[0017]图9为图8所示的形成有通孔的碳纳米管初级膜的部分光学显微镜照片。
[0018]图10为本发明第二实施例提供的碳纳米管复合膜的结构示意图。
[0019]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种碳纳米管复合膜，其特征在于，由一碳纳米管膜以及一聚合物材料复合而成，所述碳纳米管膜包括多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇，该多个碳纳米管线间隔设置；该多个碳纳米管团簇通过该多个碳纳米管线隔开，且位于相邻的碳纳米管线之间的多个碳纳米管团簇间隔设置，所述聚合物材料包覆于所述多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇的表面。
2.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述碳纳米管膜中的多个碳纳米管线平行设置，并沿一第一方向延伸形成一第一导电通路。
3.如权利要求2所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述多个碳纳米管团簇沿所述第一方向间隔设置，并沿一第二方向通过所述多个碳纳米管线连接形成一第二导电通路，其中该第二方向与所述第一方向交叉。
4.如权利要求3所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述多个碳纳米管团簇在所述第二方向上成行排列或交错排列。
5.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，每个碳纳米管线由多个碳纳米管构成，该多个碳纳米管基本沿碳纳米管线的轴向方向延伸且通过范德华力首尾相连。
6.如权利要求5所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述碳纳米管线中的碳纳米管的轴向平行于该碳纳米管线的轴向。
7.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述碳纳米管线的直径大于等于0.1微米，且小于等于100微米。
8.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，每个碳纳米管团簇包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管的轴向平行于所述多个碳纳米管线的轴向。
9.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，每个碳纳米管团簇包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管的`轴向与所述多个碳纳米管线的轴向相交设置。
10.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，相邻的碳纳米管线之间的间距大于0.1毫米。
11.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，位于相邻的碳纳米管线之间的碳纳米管团簇中的相邻的碳纳米管团簇之间的间距大于I毫米。
12.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述碳纳米管线与碳纳米管团簇之间通过范德华力相互连接。
13.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述碳纳米管复合膜包括多个均匀分布的孔隙，该多个孔隙的总面积占所述碳纳米管复合膜表面积的95%以上。
14.如权利要求1所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述多个碳纳米管线以及多个碳纳米管团簇定义多个均匀分布的孔隙，所述聚合物材料进一步填充于所述空隙之中。
15.一种碳纳米管复合膜，其特征在于，包括:多个碳纳米管复合线以及多个碳纳米管复合团簇；所述碳纳米管复合线及碳纳米管复合团簇分别由一碳纳米管线及一碳纳米管团簇与一聚合物材料复合而成；该多个碳纳米管复合线平行且间隔设置；该多个碳纳米管复合团簇通过该多个碳纳米管复合线隔开，且位于相邻的碳纳米管复合线之间的多个碳纳米管复合团簇间隔设置，所述多个碳纳米管复合线与多个碳纳米管复合团簇相互间隔设置，从而在所述碳纳米管复合膜上形成多个孔隙。
16.如权利要求15所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述聚合物材料包覆于每一碳纳米管线及碳纳米管团簇的表面。
17.如权利要求15所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述碳纳米管线沿一第一方向延伸，并在一第二方向上平行排布，其中该第二方向与该第一方向交叉设置。
18.如权利要求17所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，位于相邻的碳纳米管线之间的碳纳米管团簇沿所述第一方向间隔设置，所述多个碳纳米管团簇在第二方向上通过范德华力与所述多个碳纳米管线连接。
19.如权利要求18所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，每个碳纳米管团簇由多个碳纳米管组成，该多个碳纳米管的轴向与所述第一方向相交设置。
20.如权利要求18所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，每个碳纳米管团簇包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管的轴向平行于所述第一方向。
21.如权利要求17所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，每个碳纳米管线由多个碳纳米管构成，该多个碳纳米管基本沿第一方向延伸且通过范德华力首尾相连。
22.如权利要求16所述的碳纳米管复合膜，其特征在于，所述聚合物材料进一步填充于所述碳纳米管线以及碳纳米管团簇内部。
23.如权利要求15所述的碳纳米管复合膜， 其特征在于，该多个碳纳米管碳纳米管复合线及碳纳米管复合团簇的总面积与该多个孔隙的总面积比大于0，且小于等于1: 9。
【文档编号】C08K3/04GK103665908SQ201210333728
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2012年9月11日 优先权日:2012年9月11日
【发明者】冯辰, 王昱权, 潜力 申请人:北京富纳特创新科技有限公司