一种低压石墨烯碳纳米管三维结构的制作方法

本实用新型涉及碳纳米管复合结构技术领域，具体为一种低压石墨烯碳纳米管三维结构。

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：

本实用新型的目的在于提供一种低压石墨烯碳纳米管三维结构，以解决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不够强，因此限制了石墨烯与碳纳米管复合材料的应用的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案一种低压石墨烯碳纳米管三维结构，包括第一铜片、基材层、外管、第二铜片、填充物、空隙填充物和碳纳米管，所述基材层顶部的左右两侧分别安装有第一铜片和第二铜片，且基材层内部安置有外管，所述相邻的外管之间的缝隙处设置有填充物，且外管内部安置有碳纳米管，所述碳纳米管与外管之间的空隙处设置有空隙填充物。

优选的，所述基材层内部设置为多层结构，且碳纳米管之间的缝隙设置有填充物，所述填充物材质设置为韧性胶质材料。

优选的，所述外管和空隙填充物材质均设置为石墨烯，且空隙填充物和碳纳米管形成三维立体结构。

优选的，所述碳纳米管内部设置为实心结构，且碳纳米管内部设置有石墨烯。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：该实用新型在具备较强的导电性和较高的强度，同时由于石墨烯和碳纳米管形成三维立体结构，电阻很小，每平方米电阻达到十欧姆以下，可以采用24V直流电供电，另外还因为复合了韧性胶质材料层，从而具备较强的韧性，有效保证该石墨烯碳纳米复合结构的稳定性和牢固性，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，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为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型侧面结构示意图；

图3为本实用新型单个碳纳米管侧面结构示意图。

图中：1、第一铜片，2、基材层，3、外管，4、第二铜片，5、填充物，6、空隙填充物，7、碳纳米管。

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1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种低压石墨烯碳纳米管三维结构，包括第一铜片1、基材层2、外管3、第二铜片4、填充物5、空隙填充物6和碳纳米管7，基材层2顶部的左右两侧分别安装有第一铜片1和第二铜片 4，且基材层2内部安置有外管3，相邻的外管3之间的缝隙处设置有填充物5，且外管3内部安置有碳纳米管7，碳纳米管7与外管3之间的空隙处设置有空隙填充物6，基材层2内部设置为多层结构，且碳纳米管7之间的缝隙设置有填充物5，填充物5材质设置为韧性胶质材料，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，外管3和空隙填充物6材质均设置为石墨烯，且空隙填充物6和碳纳米管7形成三维立体结构，因为碳纳米管7不总是笔直的，而是局部区域出现凸凹现象，这是由于在六边形编制过程中出现了五边形和七边形，如果五边形正好出现在碳纳米管7的顶端，即形成碳纳米管7的封口；当出现七边形时碳纳米管7则凹进，这些拓扑缺陷可改变碳纳米管7的螺旋结构，在出现缺陷附近的电子能带结构也会发生改变，因此，为了避免电子能带结构发生改变，在碳纳米管7外侧设置有外管3，同时在碳纳米管7与外管3之间的缝隙设置有空隙填充物6，另外，石墨烯和碳纳米管7形成三维立体结构，电阻很小，每平方米电阻达到十欧姆以下，可以采用24V直流电供电，碳纳米管7内部设置为实心结构，且碳纳米管7内部设置有石墨烯。

工作原理：在使用该低压石墨烯碳纳米管三维结构之前，需要对整个结构进行简单的结构了解，整个处理的过程大体上可以进行两个部分的划分，首先在碳纳米管7内部填充空隙填充物6，然后在碳纳米管7外侧安装外管3，并且将外管3与碳纳米管7之间的缝隙处填入空隙填充物6，接着将多个外管3通过填充物5复合在基材层2内部，将第一铜片1和第二铜片4分别安装在基材层2的左右两侧。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。