TWI408103B - 奈米碳管漿料的製備方法 - Google Patents
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Description
本發明涉及一種奈米碳管漿料的製備方法,尤其涉及一種場發射奈米碳管漿料之製備方法。
場發射體為場發射器件之重要元件,如何將場發射體組裝到場發射器件中,一直為場發射顯示器件面臨之關鍵性問題。
對於奈米碳管(Carbon nanotube,CNT)場發射顯示器,目前主流的裝配方法為直接生長CNT或塗覆CNT漿料的方法,其中塗覆的方法包括絲網印刷法、旋塗法或噴墨法等。先前技術中奈米碳管漿料的製備方法包括:生長奈米碳管;對奈米碳管進行處理得到奈米碳管原料;然後將奈米碳管原料在有機溶劑中超聲波分散並加入其他填料;及去除有機溶劑。
然,由於先前技術中得到的奈米碳管原料中的奈米碳管長度分佈不均勻,從而影響了奈米碳管漿料之場發射性能。如何獲得長度均勻之奈米碳管為提高奈米碳管漿料構成的場發射體性能的關鍵問題之一。
綜上所述,提供一種奈米碳管長度分佈均勻的奈米碳管漿料的製備方法實為必要。
一種奈米碳管漿料的製備方法,其包括以下步驟:提供至少一奈米碳管膜,所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管沿同一方向擇優取向延伸;提供一基板,將所述至少一奈米碳管膜設置於基板表面,所述奈米碳管膜中奈米碳管的延伸方向基本平行於所述基板的表面;沿所述奈米碳管的延伸方向每間隔一段距離,利用鐳射沿垂直於所述奈米碳管延伸方向的方向切割所述至少一奈米碳管膜,形成奈米碳管長度基本一致的奈米碳管原料;將所述奈米碳管原料與無機黏結劑及有機載體在有機溶劑中混合形成一混合物;及去除所述有機溶劑。
一種奈米碳管漿料的製備方法,其包括以下步驟:提供一連續的奈米碳管膜,該奈米碳管膜設置於一基板表面,所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管,該複數奈米碳管基本平行於所述基板表面且沿同一方向擇優取向延伸;利用鐳射切割所述奈米碳管膜,將連續的奈米碳管膜切斷成複數寬度相同的奈米碳管帶,鐳射切割的方向垂直於所述奈米碳管的延伸方向;將複數奈米碳管帶從所述基板表面剝離獲得奈米碳管原料;將所述奈米碳管原料與無機黏結劑及有機載體在有機溶劑中混合形成一混合物;及去除所述有機溶劑。
相較於先前技術,本發明提供的奈米碳管漿料的製備方法,具有以下優點:首先,由於所述奈米碳管漿料中奈米碳管原料為通過鐳射切割的方式製備,由於鐳射穩定性高,可確保所述奈米碳管原料中奈米碳管的長度基本一致,從而用於場發射時可以獲得均勻的場發射電流;其次,本發明將一奈米碳管膜鋪設於基底上,奈米碳管膜能較好地附著於基底表面,方法簡單可控,並且在後續鐳射切割時,能夠較容易精確控制切割形成的奈米碳管具有相同的長度。
以下將結合附圖詳細說明本發明實施例提供的奈米碳管漿料的製備方法。
請參閱圖1至圖3,本發明實施例提供一種奈米碳管漿料之製備方法,其具體包括以下步驟:
S10,提供一基板100;
S11,提供至少一奈米碳管膜102,將所述至少一奈米碳管膜102設置於基板100表面;
S12,利用鐳射切割所述至少一奈米碳管膜102,形成奈米碳管長度一致的奈米碳管原料;
S13,將所述奈米碳管原料、無機黏結劑及有機載體在有機溶劑中混合形成一混合物;
S14,去除所述有機溶劑。
在步驟S10中,所述基板100的可為石墨、玻璃、陶瓷、石英或二氧化矽等,可以理解,所述基板100的材料不限於以上所舉,只要所述基板100的材料具有一定的機械強度,形成一平整的表面即可,優選的,所述基板100為耐高溫、且化學性質比較穩定的材料。所述基板100的表面可利用物理拋光或化學拋光的方法進行拋光,形成一光滑平整的平面。本實施例中,所述基板100的材料為石英,所述光滑的表面可使奈米碳管膜102平整的設置於所述基板100之表面,並與所述基板100緊密接觸,減少氣泡的產生。
如圖2所示,在步驟S11中,所述奈米碳管膜102為由若干奈米碳管組成的自支撐結構。所述“自支撐”為奈米碳管膜102不需要大面積的載體支撐,而只要相對兩邊提供支撐力即能整體上懸空而保持自身膜狀狀態,即將該奈米碳管膜102置於(或固定於)間隔一定距離設置的兩個支撐體上時,位於二支撐體之間的奈米碳管膜102能夠懸空保持自身膜狀狀態。所述自支撐主要通過奈米碳管膜102中存在連續的通過凡得瓦力(van der Waals force)首尾相連延伸的奈米碳管而實現。所述若干奈米碳管的軸向為沿同一方向擇優取向延伸。所述擇優取向係指在奈米碳管膜102中大多數奈米碳管的整體延伸方向基本朝同一方向。而且,所述大多數奈米碳管的整體延伸方向基本平行於奈米碳管膜102之表面。進一步地,所述奈米碳管膜102中複數奈米碳管為通過凡得瓦力首尾相連。具體地,所述奈米碳管膜102中基本朝同一方向延伸的大多數奈米碳管中每一奈米碳管與在延伸方向上相鄰的奈米碳管通過凡得瓦力首尾相連。所述奈米碳管膜102中存在少數隨機排列的奈米碳管,這些奈米碳管不會對奈米碳管膜102中大多數奈米碳管的整體取向延伸構成明顯影響。該奈米碳管膜102可為複數奈米碳管組成的純結構,所述“純結構”係指該奈米碳管膜102中奈米碳管未經過任何化學修飾或功能化處理。
所述奈米碳管為單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管及多壁奈米碳管中的一種或複數種。所述單壁奈米碳管的直徑為0.5奈米~50奈米,所述雙壁奈米碳管的直徑為1.0奈米~50奈米,所述多壁奈米碳管的直徑為1.5奈米~50奈米。所述奈米碳管的長度為200微米~300微米。
具體地,所述奈米碳管膜102中基本朝同一方向延伸的複數奈米碳管,並非絕對的直線狀,可以適當的彎曲;或者並非完全按照延伸方向上延伸,可以適當的偏離延伸方向。因此,不能排除奈米碳管膜102的基本朝同一方向延伸之複數奈米碳管中並列的奈米碳管之間可能存在部份接觸。進一步地,所述奈米碳管膜102包括複數首尾相連且定向延伸的奈米碳管片段,奈米碳管片段兩端通過凡得瓦力相互連接。該奈米碳管片段包括複數相互平行排列之奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。所述奈米碳管膜102及其製備方法具體請參見申請人於2007年2月12日申請的,於2010年7月11日公告的第I327177號台灣專利“奈米碳管膜結構及其製備方法”。為節省篇幅,僅引用於此,但上述申請所有技術揭露也應視為本發明申請技術揭露的一部份。
由於所述奈米碳管膜102為自支撐結構,所述奈米碳管膜102可直接鋪設在所述基板100表面並與所述基板100接觸設置,所述奈米碳管膜102通過凡得瓦力固定附著於基板100表面。所述奈米碳管膜102包括複數奈米碳管,該複數奈米碳管沿著基本平行於基板100表面的方向延伸。
進一步之,可將複數層奈米碳管膜102層疊鋪設於基板100表面,所述複數層奈米碳管膜102彼此平行設置,相鄰二奈米碳管膜102之間通過凡得瓦力緊密結合。所述複數層奈米碳管膜102彼此平行係指,相鄰二奈米碳管膜102中的奈米碳管的延伸方向相同。所述奈米碳管膜102層疊的層數不限,本實施例中,所述奈米碳管膜102之層數為1000層。
進一步之,在將所述奈米碳管膜102鋪設在所述基板100表面後,可進一步用有機溶劑處理所述奈米碳管膜102,利用有機溶劑揮發過程中產生的表面張力,可使奈米碳管膜102中之奈米碳管與基板100緊密接觸,減少鋪設過程中產生的氣泡,並增加附著穩定性。該有機溶劑可選用乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷及氯仿中一種或者幾種的混合。本實施例中的有機溶劑採用乙醇。該使用有機溶劑處理的步驟可通過試管將有機溶劑滴落在奈米碳管膜102表面浸潤整個奈米碳管膜102或將整個奈米碳管膜102浸入盛有有機溶劑的容器中浸潤。
請參閱圖3,在步驟S12中,所述鐳射切割可利用一鐳射裝置110發射一脈衝鐳射,該鐳射的功率不限,可為1瓦至100瓦。該鐳射具有較好的定向性,因此在奈米碳管膜102表面可形成一光斑。該鐳射在奈米碳管膜102表面具有的功率密度可大於0.053×1012
瓦特/平方米。本實施例中,該鐳射裝置110為一二氧化碳鐳射器,該鐳射器的額定功率為12瓦特。可以理解,該鐳射裝置110也可以選擇為能夠發射連續鐳射的鐳射器。
所述鐳射形成的光斑基本為圓形,直徑為1微米~5毫米。可以理解,該光斑可為將鐳射聚焦後形成或由鐳射直接照射在奈米碳管膜102表面形成。優選的,聚焦形成的光斑具有較小的直徑,如5微米。所述較小直徑的光斑可以在奈米碳管膜102表面形成較細的切痕,從而減少被燒蝕掉之奈米碳管。
所述鐳射沿基本垂直於所述基板100的方向掃描切割所述奈米碳管膜102,並且所述鐳射的切割方向垂直於奈米碳管膜102中所述奈米碳管的擇優取向延伸的方向。定義所述奈米碳管膜102中大多數奈米碳管的整體延伸方向為x,則所述鐳射相對於所述x方向垂直移動照射所述奈米碳管膜102。該鐳射與奈米碳管膜102相對運動時,可以採用下列方式進行,例如保持該鐳射光束固定不動,通過移動該奈米碳管膜102實現;或者,固定該奈米碳管膜102不動,通過移動該鐳射實現。該鐳射裝置可整體相對於該奈米碳管膜102平移,或者僅通過改變鐳射裝置出光部的出光角度,實現發射的鐳射形成的光斑在該奈米碳管膜102產生位置變化。
所述切割次數可為1~10次,所述切割速度可為5毫米/秒~200毫米/秒,優選之,所述切割速度為10毫米/秒~50毫米/秒。所述鐳射功率、切割速度及切割次數可根據實際需要進行組合,以使所述切割位置之奈米碳管膜102能夠完全切斷。所述切割次數係指所述鐳射沿同一切割路徑對所述奈米碳管膜102進行掃描切割的次數;所述切割速度係指所述鐳射沿垂直於所述奈米碳管膜102中奈米碳管的擇優取向方向上相對於奈米碳管膜102的移動速度。所述鐳射器之功率越大,切割速度越慢,則將奈米碳管膜102完全切斷需要的切割次數越少,反之就越多。本實施例中,所述鐳射可為二氧化碳鐳射器,所述鐳射功率為12W,切割次數為3次,切割速度為50毫米/秒。進一步的,所述鐳射的參數可根據基板100的材料及實際需要進行選擇,只要保證所述鐳射能夠將所述奈米碳管膜102完全切斷,並同時可減少對基板100之燒蝕即可。
請參閱圖3至圖5,沿所述奈米碳管的延伸方向每間隔一段距離,利用鐳射沿垂直於所述奈米碳管延伸方向之方向切割所述至少一奈米碳管膜。具體地,在鐳射切割之過程中,所述鐳射沿垂直於x之方向掃描所述奈米碳管膜102,每掃描一次,所述掃描位置處的部份奈米碳管被燒蝕掉,然後經過複數次燒蝕,將所述奈米碳管膜102在此處切斷,形成一掃描行112;然後沿x方向間隔一定距離,再以同樣的方式掃描所述奈米碳管膜102,該距離依據所需奈米碳管之長度而定;以此類推,在所述奈米碳管膜102表面形成複數掃描行112,所述複數掃描行112之間的間距基本相同,從而使得相鄰兩掃描行112之間的奈米碳管具有基本相同之長度,形成奈米碳管原料。所述掃描行112之間的間距可為5微米~30微米,優選的,所述掃描行112之間的間距為10微米~20微米。
進一步的,在所述鐳射切割的過程中,所述鐳射器沿x方向間隔移動一定距離後繼續切割所述奈米碳管膜102,形成複數掃描行112,從而將連續的奈米碳管膜102切斷成複數寬度相同的奈米碳管帶1021,且每一奈米碳管帶1021的長度與掃描行112之間的間距基本相同。所述每一奈米碳管帶1021包括複數長度基本相同的奈米碳管,並且所述複數奈米碳管彼此基本平行排列。所述長度基本相同係指所述奈米碳管帶1021中奈米碳管之間長度的差值小於5微米,優選的,所述奈米碳管之間長度之差值小於2微米。所述複數奈米碳管彼此基本平行係指所述奈米碳管帶1021中的複數奈米碳管並非絕對平行,可以適當偏離,或者存在少量隨機排列之奈米碳管,然這些奈米碳管不會對奈米碳管帶1021中大多數奈米碳管的整體平行構成明顯影響。
如圖6及圖7所示,根據掃描行112之間的間距不同,所述奈米碳管之長度可為5微米~30微米,優選的,所述奈米碳管之長度為10微米~20微米。所述奈米碳管原料中奈米碳管的長度基本一致,所述奈米碳管之間長度的差值小於5微米,優選的,所述奈米碳管之間的長度差值小於2微米。經過鐳射切割後的奈米碳管原料中,所述奈米碳管原料呈一定程度之聚集狀態。這係因為所述奈米碳管膜102經過複數層壓制,使得複數層奈米碳管膜102中的奈米碳管通過凡得瓦力吸附在一起。本實施例中,所述奈米碳管長度為12微米,長度之差值小於2微米。
在步驟S13中,可直接將所述奈米碳管原料、無機黏結劑及有機載體在一含有有機溶劑的容器中混合形成一混合物,進一步的,可在所述混合物中加入一填料。其中,所述奈米碳管的質量百分比為2%~5%,無機黏結劑的質量百分比為2%~5%,所述填料的質量百分比為3%~6%,有機載體的質量百分比為84%~93%。優選地,所述奈米碳管的質量百分比為2.5%~3%,無機黏結劑的質量百分比為2.5%~4%,填料的質量百分比為3%~5%,有機載體的質量百分比為88%~92%。本實施例中,所述奈米碳管原料的質量百分比為2.5%,所述無機黏結劑的質量百分比為3.5%,所述填料的質量百分比為5%,所述有機載體的質量百分比為89%。
進一步的,所述奈米碳管原料、無機黏結劑及有機載體可通過以下步驟混合:
S131,將所述奈米碳管原料從基板100上剝離;
S132,提供一有機溶劑,將所述奈米碳管原料在有機溶劑中分散形成第一混合液;
S133,提供一無機黏結劑,將所述無機黏結劑與有機溶劑混合形成第二混合液;
S134,提供一有機載體,將所述第一混合液、第二混合液及有機載體混合形成一混合物。
在步驟S131中,所述剝離方法可利用超聲波振盪的方式使得奈米碳管原料從基板100上脫離,也可利用一刀片、玻璃片或聚四氟乙烯等硬性材料將奈米碳管原料從基板100上刮下來。優選的,所述硬性材料為聚四氟乙烯,由於聚四氟乙烯的性質穩定、高潤滑性,因此可減少奈米碳管原料附著在聚四氟乙烯表面造成材料損失,並減少其對奈米碳管原料產生污染。本實施例中,所述剝離方法為利用一玻璃片將奈米碳管原料從基板100上刮下來。
在步驟S132中,所述有機溶劑可為無水乙醇,所述奈米碳管原料可利用超聲波等攪拌使其在有機溶劑中均勻分散。
在步驟S133中,所述無機黏結劑可為玻璃粉。所述玻璃粉可為常規玻璃粉、低溫玻璃粉等。進一步的,可在所述第二混合液中加入一填料,如半導體顆粒、導電顆粒等。所述半導體顆粒可為二氧化矽(SiO2
)、二氧化錫(SnO2
)等,所述導電顆粒的材料可以為金屬單質、金屬合金、導電複合材料等,所述金屬單質可為銀(Ag)顆粒、銅(Cu)、鋁(Al)或金(Au)顆粒等,所述金屬合金可為銅錫合金等,所述導電複合材料可為ITO玻璃等。可以理解,所述半導體顆粒材料及導電顆粒的材料不限於以上所舉。所述導電顆粒可以提高所述奈米碳管漿料的導電性及導熱性,從而在應用於場發射中發射電子時,可以降低其溫度、功耗及工作電流。
本實施例中,所述無機黏結劑為無鉛低溫玻璃粉。所述無鉛低溫玻璃粉的熔點為350℃~600℃,其直徑約為2微米~10微米;所述填料為銀顆粒,所述銀顆粒的直徑可為100奈米~200奈米。所述無鉛玻璃粉的作用為將所述奈米碳管原料與電極緊密接觸,形成良好的電接觸,並且由於無鉛玻璃粉不含有Pb,可以降低後續的燒結過程中,奈米碳管被氧化的風險。而所述銀顆粒可以提高奈米碳管漿料與電極之間的電接觸性能,提高導電率,從而降低發射體溫度、功耗及工作電流。
在步驟S134中,所述有機載體可以通過加熱去除。所述有機載體包括稀釋劑,穩定劑及增塑劑。其中,所述稀釋劑為奈米碳管漿料提供必要的流動性,同時要求對穩定劑具有較好的溶解性。所述稀釋劑為松油醇。所述穩定劑通常具有極性較強的基團,可及增塑劑形成為網狀或鏈狀結構,用以提高有機載體的黏度及塑性。所述穩定劑為高分子聚合物,例如:乙基纖維素。所述增塑劑一般為分子鏈上具有強極性基團的溶劑,其作用為及穩定劑形成多維網狀結構。所述增塑劑為鄰苯二甲酸二丁酯或癸二酸二丁酯等。優選地,所述增塑劑為癸二酸二丁酯。所述癸二酸二丁酯的沸點為344℃,熱揮發特性好,且癸二酸二丁酯分子鏈上具有強極性的酯基,可以與乙基纖維素形成多維網狀結構。由於癸二酸二丁酯的分子鏈上不含苯環,癸二酸二丁酯為一種綠色環保的增塑劑。所述癸二酸二丁酯價格低廉,符合絲網印刷之大規模低成本生產要求。進一步,所述有機載體還可以包括少量的表面活性劑,如司班。
本實施例中,所述有機載體為感光型有機載體,可包括活性稀釋劑、低聚物及光引發劑。所述活性稀釋劑、低聚物及光引發劑可根據實際需要進行選擇,優選的,所述活性稀釋劑及低聚物具有較低的固化率及較好的熱揮發特性。所述活性稀釋劑、低聚物及光引發劑的比例可根據需要進行選擇。本實施例中,所述活性稀釋劑為甲基丙烯酸異冰片酯(IBOA),其低固化收縮率為8.2%,有利於提高附著力;所述低聚物為聚氨酯丙烯酸酯(PUA),其低固化收縮率為3%~5%;所述光引發劑為二苯甲酮與1-羥基-環乙基苯甲酮(184)的混合物。其中,所述活性稀釋劑的質量百分比為35%,所述低聚物的質量百分比為60%,所述光引發劑的質量百分比為5%。
將所述第一混合液、第二混合液及所述有機載體混合,形成均勻分散混合液。所述混合可利用超聲波振盪或三輥碾壓機使所述第一混合液、第二混合液及所述有機載體均勻混合。
在步驟S14中,所述有機溶劑可以利用一加熱裝置對所述混合液進行加熱去除所述有機溶劑。在有機溶劑的蒸發過程中,所述混合液逐漸沈積並凝結,形成奈米碳管漿料。可以理解,無機黏結劑的含量過高會導致奈米碳管漿料的黏度過大,流動性差,使後續應用過程中形成的圖案邊緣不整齊。而無機黏結劑的含量過低會導致奈米碳管漿料的可塑性較差,不但奈米碳管漿料不易成型且導致形成的圖案中存在大量孔洞,印刷效果差。通過選擇奈米碳管漿料中各組分的的比例,可以確保奈米碳管漿料具有適合的黏度及可塑性,以滿足後續用於場發射的要求。
如圖8所示,圖8為先前技術中奈米碳管漿料的SEM照片,先前技術提供的奈米碳管漿料中,奈米碳管的長度較長,從而部份奈米碳管倒伏於奈米碳管漿料中,而塗層表面露頭的奈米碳管較少,並且奈米碳管之間存在較強的電場屏蔽效應;如圖9及圖10所示,本發明提供的奈米碳管漿料的製備方法製備的奈米碳管漿料中,塗層表面露頭的奈米碳管相對較多,而奈米碳管之間的電場屏蔽效應相對較弱,從而在相同的宏觀電場下,本發明提供的奈米碳管漿料可以獲得更高的場發射電流密度。
相較於先前技術,本發明提供的奈米碳管漿料的製備方法,具有以下優點:第一,由於製備所述奈米碳管漿料的奈米碳管原料為通過鐳射切割的方式形成,由於鐳射光束光斑小且穩定性高,可確保所述奈米碳管原料中奈米碳管的長度基本一致,用於場發射時可以獲得均勻的場發射電流;第二,由於採用先鋪設奈米碳管膜於一基底,奈米碳管膜能較好地附著於基底表面,方法簡單可控,並且在後續鐳射切割時能夠較容易精確控制切割形成的奈米碳管的長度;第三,用鐳射切割時,鐳射僅起到切斷奈米碳管膜的作用,鐳射處理的時間短、效率高,有利於實現大規模量產;第四,由於製備的奈米碳管漿料中奈米碳管的長度較短,因此用於場發射塗層時,從圖層中露頭的奈米碳管的數量較多,可以獲得較高的場發射電流密度;第五,由於所述奈米碳管被截短且具有相同的長度,因此單位面積內奈米碳管的數量較少,相鄰的奈米碳管之間的電場屏蔽效應較弱,在相同的宏觀電場下,截短後的奈米碳管漿料應用於場發射時可以獲得更高的場發射電流密度;第六,同時將複數層奈米碳管膜層疊設置而後切割的方式形成奈米碳管原料,製備效率較高。
綜上所述,本發明確已符合發明專利之要件,遂依法提出專利申請。惟,以上所述者僅為本發明之較佳實施例,自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化,皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。
100‧‧‧基板
102‧‧‧奈米碳管膜
110‧‧‧鐳射裝置
112‧‧‧掃描行
1021‧‧‧奈米碳管帶
圖1為本發明實施例提供的奈米碳管漿料的製備方法的工藝流程圖。
圖2為本發明實施例提供的奈米碳管漿料的製備方法中採用的奈米碳管膜的電子掃描電鏡照片。
圖3為本發明實施例提供的奈米碳管漿料的製備方法中採用的奈米碳管原料的製備流程圖。
圖4為本發明實施例提供的奈米碳管漿料的製備方法中經鐳射切割一次後的奈米碳管膜的電子掃描電鏡照片。
圖5為圖4的局部放大的電子掃描電鏡照片。
圖6為本發明實施例提供的奈米碳管漿料的製備方法採用的奈米碳管原料的電子掃描電鏡照片。
圖7為圖6中局部放大的電子掃描電鏡照片。
圖8為先前技術中奈米碳管漿料的電子掃描電鏡照片。
圖9為採用圖1所述製備方法製備的奈米碳管漿料的電子掃描電鏡照片。
圖10為採用圖1所述製備方法製備的奈米碳管漿料與先前技術製備的奈米碳管漿料的場發射特性對比圖。
Claims (17)
- 一種奈米碳管漿料的製備方法,其包括以下步驟:
提供至少一奈米碳管膜,所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管沿同一方向擇優取向延伸;
提供一基板,將所述至少一奈米碳管膜設置於基板表面,所述奈米碳管膜中奈米碳管的延伸方向基本平行於所述基板的表面;
沿所述奈米碳管的延伸方向每間隔一段距離,利用鐳射沿垂直於所述奈米碳管延伸方向的方向切割所述至少一奈米碳管膜,形成奈米碳管長度基本一致的奈米碳管原料;
將所述奈米碳管原料與無機黏結劑及有機載體在有機溶劑中混合形成一混合物;及
去除所述有機溶劑。 - 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述奈米碳管原料中奈米碳管的長度為5微米~30微米。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述奈米碳管原料中奈米碳管的長度為10微米~20微米。
- 如申請專利範圍第3項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述奈米碳管原料中奈米碳管之間長度的差值小於5微米。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述基板的材料為石墨、玻璃、陶瓷、石英或二氧化矽。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述至少一奈米碳管膜的個數為複數時,該複數奈米碳管膜層疊設置於基板的表面,複數奈米碳管膜中奈米碳管均朝同一方向擇優取向延伸。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述鐳射的入射方向基本垂直於所述基板表面。
- 如申請專利範圍第7項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述鐳射的功率為1瓦至100瓦。
- 如申請專利範圍第7項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述鐳射的切割速度為5毫米/秒~200毫米/秒。
- 如申請專利範圍第7項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述鐳射的切割次數為1次~10次。
- 如申請專利範圍第7項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述基板的材料為石英,所述至少一奈米碳管膜的層數為1000層,所述鐳射的功率為12W,切割速度為50毫米/秒,切割次數為3次。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述鐳射切割過程在純氧氣氛中進行。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述無機黏結劑為無鉛低溫玻璃粉,其直徑為2微米~10微米。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述混合物中進一步添加有填料,該填料為半導體顆粒或導電顆粒。
- 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,所述奈米碳管漿料中奈米碳管的質量百分比為2%~5%,無機黏結劑的質量百分比為2%~5%,所述填料的質量百分比為3%~6%,有機載體的質量百分比為84%~93%。
- 一種奈米碳管漿料的製備方法,其包括以下步驟:
提供一連續的奈米碳管膜,該奈米碳管膜設置於一基板表面,所述奈米碳管膜包括複數奈米碳管,該複數奈米碳管基本平行於所述基板表面且沿同一方向擇優取向延伸;
利用鐳射切割所述奈米碳管膜,將連續的奈米碳管膜切斷成複數寬度相同的奈米碳管帶,鐳射切割的方向垂直於所述奈米碳管的延伸方向;
將複數奈米碳管帶從所述基板表面剝離獲得奈米碳管原料;
將所述奈米碳管原料與無機黏結劑及有機載體在有機溶劑中混合形成一混合物;及
去除所述有機溶劑。 - 如申請專利範圍第16項所述的奈米碳管漿料的製備方法,其中,每一奈米碳管帶包括複數長度基本相同且基本平行排列的奈米碳管。
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