结构体7，而是在部分表面形成结构体7。
[0052]如图1B所示，从复合材料I的剖面看，结构体7呈薄膜，其膜厚度t并没有限定，优选为例如500nm以下。当从基材3表面的结构体7的膜厚度t为500nm以下时，能够更加有效地实现作为结构体7的功能。当然，结构体7的膜厚度t可以超过500nm。
[0053]从基材3表面的结构体7的膜厚度t是按照如下方式测量的。S卩，从CNT/碳纤维复合材料I中取出任意的材料束，然后用导电性胶带将其固定在金属试验台上。所取出的材料束中一部分基材3剥离而剥离部位的结构体7露出。用扫描电子显微镜(ScanningElectron Microscope ；SEM)对所露出的结构体7的剖面厚度的平均值t进行观察并测量。
[0054]进一步，结构体7的膜厚度t更优选为15nm-100nm。当结构体7的厚度处于上述范围时，CNT5分散在基材3表面，并相互直接连接，从而能够形成优异的网络结构。
[0055]形成结构体7的CNT5的长度优选为0.1?50 μ m。当CNT5的长度为0.1 μ m以上时，各CNT5之间相互缠绕并直接连接。并且，当CNT5的长度为50 μπι以下时，容易均匀地分散。另外，当CNT5的长度小于0.lμm时，各CNT5之间难以缠绕。并且，当CNT5的长度大于50 μπι时，容易凝集。
[0056]优选地，CNT5的平均直径约为30nm以下。当CNT5的直径为30nm以下时，柔软性优异，沿着基材3表面的曲率变形，因此，能够形成网络结构。另外，当CNT5的直径大于30nm时，不具有柔软性，难以沿着基材3表面变形，并难以形成网络结构。此外，CNT5的直径为用透射电子显微镜(Transmiss1n Electron Microscope ；TEM)照片测量的平均直径。更优选地，CNT5的平均直径约为20nm以下。
[0057]优选地，相对于基材3，多个CNT5以0.001?20wt%的浓度附着在基材3表面。当CNT5的浓度处于上述范围时，在基材3表面形成没有被CNT5覆盖的部分。所述没有被CNT5覆盖的部分没有被粘结剂等覆盖，从而基材3表面露出。由此，基材3不会因CNT5而其功能受损。相对于基材3，CNT5的浓度优选为0.01?1wt %，进一步优选为0.01?5wt%。
[0058]并且，如图2A所示，CNT5直接附着在基材3表面。S卩，CNT5与基材3表面之间不存在表面活性剂等分散剂或者粘合剂等，而是直接附着在基材3表面。
[0059](2)制造方法
[0060]接着，说明复合材料I的制造方法。如图3所示，复合材料I是通过以下步骤来制造:在步骤SPl中制造CNT5，接着在步骤SP2中制造包括所述CNT5的分散液，在步骤SP3中利用所述分散液在基材3表面形成结构体7。以下，依次说明各工序。
[0061](CNT 的制造)
[0062]作为CNT5使用例如在特开2007-126311号公报中记载的CNT，S卩，通过所述CVD法，在硅基板上形成由铝、铁构成的催化剂膜，并对用于CNT成长的催化剂金属进行微粒子化，在加热氛围气体中使烃类气体接触与催化剂金属接触，由此制造CNT。CNT5还可使用通过电弧放电法、激光蒸发法等其他的制造方法来得到的CNT，但是，优选使用尽量不包括除CNT之外的其他杂质的方法。对于所述杂质，在制造CNT后，可通过惰性气体中的高温退火处理来去除。在该制造例中制造的CNT具有直径为30nm以下、长度为几百μπι至几mm的高长径比，是直线取向的长的CNT。CNT可以是单层或多层，但是，优选为多层。
[0063](分散液的生成)
[0064]接着，利用所制造的所述CNT5，来制造CNT5纳米分散的分散液。纳米分散是指每个CNT5物理分离而以没有缠绕在一起的状态分散在溶液中的状态，是表示两个以上的CNT5以束状集合的集合物的比例为10%以下的状态。
[0065]分散液是将如上所述地制造的CNT5投入到溶剂中，通过均化器或者剪切、超声波分散机等来实现CNT5的均匀的分散。溶剂可使用水、乙醇、甲醇、异丙醇等醇类或者甲苯、丙酮、THF、MEK、己烷、正己烷、乙醚、二甲苯、醋酸甲酯、醋酸乙酯等有机溶剂。在基材3和CNT5的功能不受限制的情况下，分散液可包括分散剂、表面活性剂、粘合剂及添加剂等。
[0066](形成结构体)
[0067]在步骤SP3中，在将基材3浸渍在通过步骤SP2制造的分散液中的状态下，向所述分散液施加剪切或者超声波等机械能量的同时在基材3表面形成结构体7，即，在基材3表面偏置地形成CNT5的网络结构。
[0068]对于分散液，通过施加机械能量来在分散液中形成CNT5分散的状态和凝集的状态实时发生的可逆的反应状态。
[0069]将基材3浸渍在所述可逆的反应状态的分散液中。那么，在基材3表面也产生CNT5的分散状态和凝集状态的可逆的反应状态，在从分散状态转移到凝集状态时，CNT5附着在基材3表面。
[0070]凝集时，范德华力作用于CNT5，通过所述范德华力CNT5附着在基材3表面。然后，从分散液取出基材3并进行干燥，由此能够得到在基材3表面偏置地形成网络结构的复合材料I。
[0071](3)作用和效果
[0072]如图2A所示，在本实施方式的复合材料I中，各CNT5相互直接接触或者直接连接，并且，CNT5形成结构体7并直接附着在基材3表面。在本实施方式的复合材料I中，由于各CNT5以没有中介物的状态直接接触或者直接连接，因此结构体7内的CNT5之间的导电性和导热性优异，并且，由于以没有中介物的状态形成结构体并附着在基材3表面，因此难以从基材3表面剥离，其机械强度高。
[0073]基材3为碳纤维的情况下，虽然碳纤维本身具有导电性，但是由于CNT5的导电性高于碳纤维的导电性，以没有中介物的状态在碳纤维表面形成结构体7，从而复合材料I的导电性显著提高，并且由于CNT5的导热性很高，以没有中介物的状态在碳纤维表面形成结构体7，从而复合材料I的导热性也显著提高。
[0074]进一步，在本实施方式的复合材料I中，以没有中介物的状态在碳纤维表面形成结构体7，因此与单独的碳纤维相比，机械强度能够显著提高。这与在钢筋混凝土中通过在钢骨架的周围以网络状布满钢筋来提高强度的结构非常类似，在这种情况下，碳纤维起到钢骨架作为，CNT起到钢筋作用，树脂起到混凝土的作用。
[0075]对此，如图2B所示，在现有的复合材料100中，在CNTlOl表面具有中介物102。因此，CNTlOl之间通过中介物102来接触或者连接，并且，构成结构体103后通过中介物102附着在基材3表面。中介物102可举例包括表面活性剂的分散剂或者粘合剂等具有绝缘性的物质或者导热性差的物质。在现有的复合材料100中，各CNTlOl之间通过中介物102接触或者连接，因此结构体103之间的导电性和导热性差，并且，所构成的结构体7通过中介物102附着在基材3表面，因此容易从基材3表面剥离，其机械强度低。
[0076](4)实施例
[0077]按照上述制造方法所示的顺序来制造了复合材料I。CNT5是使用了通过热CVD法在娃基板上成长为直径10?15nm、长度100 μπι以上的多层碳纳米管(Mult1-walledCarbon Nanotubes ；Mff-CNT)。去除CNT5的催化剂残渣时使用了硫酸和硝酸以3:1混合的混合酸，并在清洗之后进行了过滤和干燥。对于CNT5的切断，在分散溶剂中用超声波均化器将CNT5粉碎成0.5?10 μ m的长度。作为CNT分散溶剂使用甲基乙基酮来调节分散液。分散液中的CNT5的浓度为0.01wt%。
[0078]用SEM和TEM观察了所制造的分散液。图4A表示将通过上述工序制造的分散液少量滴在硅基板上，然后在烤炉中在400°C的温度下干燥I个小时的情况下的CNT5的SEM照片。图4B是将包括普通的CNT的分散液以相同的方式处理后得到的CNTl 10的SEM照片。从图4A可判断，CNT5 一根一根进行纳米分散且呈长径比大的纤维状态，从图4B可判断，CNTllO因长径比小而不适于形成网络结构。并且，在图4B中，用箭头表示的部分是表示CNTllO没有单离而是凝集的状态。图5A、图5B表示在通过上述工序制造的CNT5的TEM照片。从图5A、5B可判断，CNT5全部呈管状，直径几乎相同，且为20nm以下，其形状适于形成均匀的CNT网络。所述分散液中没有投入分散剂或粘合剂。
[0079]接着，对于分散液施加28kHz及40kHz的超声波的同时在上述分散液中投入碳纤维(PAN基碳纤维、纤维直径7 μπι)基材3，并维持10秒种。之后，从分散液取出基材3，在约80°C的热板上进行干燥，在基材3表面形成结构体7。由此得到了复合材料I。
[0080]图6A?图6D是第一实施方式的复合材料I的各SEM照片，图6A表不多个复合材料1，图6B至图6D是依次放大表示图6A。表示在复合材料I中多个CNT5均匀地分散在基材3表面，以没有中介物的状态形成结构体7并附着的状态。在所述复合材料I中由于相对于基材3的CNT5的浓度低，所以基材3表面以没有中介物的状态从结构体7直接露出。可确认，图6所示的复合材料I包括参照图2A进行说明的特征。
[0081]图7A?图7C是依次放大表示第一实施方式的复合材料的剖面的SEM照片，图7D是示意性地表示图7C的图。
[0082]图8A?图SC是依次放大表示第一实施方式的复合材料的剖面的TEM照片。在所述图中，5a、5b表示CNT，9表示环氧树脂。在图8A?图8C中，CNT5a表示以没有中介物的状态直接附着在基材3表面的状态的剖面。其他CNT5b表示构成网络结构而相互直接接触或者直接连接，并且以没有中介物的状态直接附着在基材3表面的状态的剖面。