一种石墨烯碳纳米管复合结构的制作方法

文档序号:14145312阅读:394来源:国知局

本实用新型涉及碳纳米管复合结构技术领域,具体为一种石墨烯碳纳米管复合结构。



背景技术:

碳纳米管与石墨烯均为碳的同素异形体,并且具有特殊的物理性质,碳纳米管作为一维纳米材料,重量轻,六边形结构连接完美,具有许多异常的力学、电学和化学性能,石墨烯是由碳原子按正六边形紧密排列成蜂窝状晶格的单层二维平面结构,其具有较强的导电性和较高的强度,以及较好的半导体特性。

随着纳米材料研究的深入,石墨烯及碳纳米管复合材料的广阔的应用前景也不断地展现出来,然而,现有技术中的碳纳米管与石墨烯复合薄膜是先将石墨烯碎片以及碳纳米管粉末分散于溶液中后,再将上述混合液成膜制得的,上述方法获得的石墨烯与碳纳米管的复合结构中,石墨烯也不是以整体层状出现,由于石墨烯是以大量碎片的形式分散于上述复合结构中,从而使得上述石墨烯与碳纳米管的复合结构导电性和韧性也不够强,因此限制了石墨烯与碳纳米管复合材料的应用。

因此,根据上述叙述提到的问题,而提供一种石墨烯碳纳米管复合结构。



技术实现要素:

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种石墨烯碳纳米管复合结构,在具备较强的导电性和较高的强同时度的,还因为复合了韧性材料层,从而具备较强的韧性。

(二)技术方案

为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种石墨烯碳纳米管复合结构,包括金属基底,所述金属基底上复合有基材层,所述基材层上复合有第一碳纳米管结构,所述第一碳纳米管结构上复合有弹性材料层,所述弹性材料层上复合有韧性材料层,所述韧性材料层上复合有第二碳纳米管结构,所述第二碳纳米管结构上复合有石墨烯层,该石墨烯层厚度小于或等于0.5mm。

优选的,所述石墨烯层为一个整体,该石墨烯层厚度等于100um。

优选的,所述第一碳纳米管结构和第二碳纳米管结构为多层碳纳米管膜结构层叠而成。

优选的,所述石墨烯层包括3到6层石墨烯。

优选的,所述第一碳纳米管结构和第二碳纳米管结构为一自支撑结构。

优选的,所述第一碳纳米管结构的厚度为10到80纳米,所述第二碳纳米管结构的厚度为5到60纳米。

优选的,所述金属基底的厚度为100纳米。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种石墨烯碳纳米管复合结构,具备以下有益效果:金属基底上复合有基材层,基材层上复合有第一碳纳米管结构,第一碳纳米管结构和第二碳纳米管结构为多层碳纳米管膜结构层叠而成,可在结构上保证该石墨烯碳纳米管复合材料的结构强度,改善该复合材料的力学属性,使该复合材料在力学上具有各向同性的特征,第一碳纳米管结构的厚度为10到80纳米,第二碳纳米管结构的厚度为5到60纳米,金属基底的厚度为100纳米,该石墨烯层厚度为100um,有效保证该石墨烯碳纳米复合结构的稳定性和牢固性,便于进行市场应用,有利于保证该材料的物理特性,有效增强该复合材料的力学性能,第一碳纳米管结构上复合有弹性材料层,弹性材料层上复合有韧性材料层,韧性材料层复合有第二碳纳米管结构,第一碳纳米管结构和第二碳纳米管结构为一自支撑结构,有效改善该复合材料的力学特性,便于在多个领域进行应用,第二碳纳米管结构上复合有石墨烯层,石墨烯层为一个整体,该石墨烯层的尺寸大于1厘米,有效提高该石墨烯纳米管复合结构的强度,保证该复合材料在使用时的安全性和实用性,石墨烯层包括3到6层石墨烯,使该石墨烯碳纳米复合材料具备较强的导电性,有利于在微电子领域、超导科技领域、计算机设备领域的应用,同时该材料还因为复合了韧性材料层,从而具备较强的韧性,有利于石墨烯纳米管复合材料的推广和使用。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图;

图中:1金属基底、2基材层、3第一碳纳米管结构、4弹性材料层、5韧性材料层、6第二碳纳米管结构、7石墨烯层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种石墨烯碳纳米管复合结构,包括金属基底1,所述金属基底1上复合有基材层2,所述基材层2上复合有第一碳纳米管结构3,所述第一碳纳米管结构3上复合有弹性材料层4,所述弹性材料层4上复合有韧性材料层5,所述韧性材料层5上复合有第二碳纳米管结构6,所述第二碳纳米管结构6上复合有石墨烯层7。

工作时,首先根据需要选择金属基底1和基材层2,并将金属基底1和基材层2按照需要的尺寸进行裁切,其次,将金属基底1、基材层2、第一碳纳米管结构3、弹性材料层4、韧性材料层5、第二碳纳米管结构6和石墨烯层7依次进行复合,最后,根据需要将该石墨烯碳纳米管复合结构制成特定形状,即可正常使用。

综上所述,该石墨烯碳纳米复合结构的金属基底1上复合有基材层2,基材层2上复合有第一碳纳米管结构3,第一碳纳米管结构3和第二碳纳米管结构6为多层碳纳米管膜结构层叠而成,可在结构上保证该石墨烯碳纳米管复合材料的结构强度,改善该复合材料的力学属性,使该复合材料在力学上具有各向同性的特征,第一碳纳米管结构3的厚度为10到80纳米,第二碳纳米管结构6的厚度为5到60纳米,金属基底1的厚度为100纳米,该石墨烯层厚度为100um,有效保证该石墨烯碳纳米复合结构的稳定性和牢固性,便于进行市场应用,有利于保证该材料的物理特性,有效增强该复合材料的力学性能,第一碳纳米管结构3上复合有弹性材料层4,弹性材料层4上复合有韧性材料层5,韧性材料层5复合有第二碳纳米管结构6,第一碳纳米管结构3和第二碳纳米管结构6为一自支撑结构,有效改善该复合材料的力学特性,便于在多个领域进行应用,第二碳纳米管结构6上复合有石墨烯层7,石墨烯层7为一个整体,有效提高该石墨烯纳米管复合结构的强度,保证该复合材料在使用时的安全性和实用性,石墨烯层7包括3到6层石墨烯,使该石墨烯碳纳米复合材料具备较强的导电性,有利于在微电子领域、超导科技领域、计算机设备领域的应用,同时该材料还因为复合了韧性材料层5,从而具备较强的韧性,有利于石墨烯纳米管复合材料的推广和使用。

需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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