TWI705933B - 奈米碳管陣列的表面修復方法 - Google Patents
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Abstract
本發明提供一種奈米碳管陣列的表面修復方法，包括：提供一奈米碳管陣列以及一基底，該奈米碳管陣列位於該基底的表面，該奈米碳管陣列包括多個奈米碳管，其中至少部分奈米碳管在基底的表面傾斜排列；放置一膠帶於所述奈米碳管陣列的表面，所述奈米碳管陣列中的奈米碳管與基底的黏結力大於奈米碳管陣列中的奈米碳管與所述膠帶的黏結力；以及剝離所述膠帶，使所述奈米碳管陣列中在基底的表面傾斜排列的至少部分奈米碳管在所述基底和膠帶的作用力下被豎直拉起，進而使得奈米碳管中陣列中的奈米碳管豎直排列並基本垂直於基底的表面。
Description
本發明涉及一種奈米碳管陣列的表面修復方法，尤其涉及一種超順排奈米碳管陣列的表面修復方法。
奈米碳管(Carbon Nanotube,CNT)是一種由石墨烯片卷成的中空管狀物，其具有優異的力學、熱學及電學性質。由多個奈米碳管垂直基底生長形成的奈米碳管陣列能夠較好的發揮奈米碳管軸向具有的導電及導熱等各種優異性質，具有極為廣泛的應用前景，例如可以應用於場發射體，黑體輻射源等多種領域。
然而，在奈米碳管陣列的製備、儲存和運輸等過程中，奈米碳管陣列中的一些奈米碳管容易發生傾斜，彎折，部分奈米碳管會纏繞在一起，進而導致奈米碳管陣列的表面不平整，缺陷增多，影響奈米碳管陣列的性能。因此確有必要提供一種奈米碳管陣列的表面修復方法，使所述奈米碳管陣列中的奈米碳管垂直基底，奈米碳管陣列的表面平整。
有鑑於此，確有必要提供一種奈米碳管陣列的表面修復方法，該奈米碳管陣列的表面修復方法可以使所述奈米碳管陣列中的奈米碳管垂直基底，奈米碳管陣列的表面平整。
一種奈米碳管陣列的表面修復方法，包括以下步驟：S11，提供一奈米碳管陣列以及一基底，該奈米碳管陣列位於該基底的表面，該奈米碳管陣列包括多個奈米碳管，其中至少部分奈米碳管在基底的表面傾斜排列；
S12，放置一膠帶於所述奈米碳管陣列的表面，使所述基底、奈米碳管陣列和膠帶層疊設置形成一三層結構，所述奈米碳管陣列中的奈米碳管與基底的黏結力大於奈米碳管陣列中的奈米碳管與所述膠帶的黏結力；以及S13，剝離所述膠帶，使所述奈米碳管陣列中在基底的表面傾斜排列的奈米碳管在所述基底和膠帶的作用力下被豎直拉起，進而使得奈米碳管陣列中的奈米碳管豎直排列並基本垂直於基底的表面。
一種奈米碳管陣列的表面修復方法，包括以下步驟：S21，提供一奈米碳管陣列以及一基底，該奈米碳管陣列位於該基底的表面，該奈米碳管陣列包括多個奈米碳管，其中至少部分奈米碳管在基底的表面傾斜排列；S22，施加一壓力於奈米碳管陣列的表面，使所述奈米碳管陣列中的奈米碳管傾倒於基底的表面形成一奈米碳管紙，該奈米碳管紙中的奈米碳管與基底的表面平行；S23，放置一膠帶於所述奈米碳管紙的表面，使所述基底、奈米碳管紙和膠帶層疊設置形成一三層結構，所述奈米碳管紙中的奈米碳管與基底的黏結力大於奈米碳管紙中的奈米碳管與所述膠帶的黏結力；以及S24，剝離所述膠帶，使所述奈米碳管紙中的奈米碳管在基底和膠帶的作用力下被豎直拉起形成奈米碳管陣列，且奈米碳管陣列中在基底的表面傾斜排列的奈米碳管被豎直拉起，在基底的表面上豎直排列且基本垂直於基底的表面。
與先前技術相比較，本發明提供的奈米碳管陣列的表面修復方法僅通過一膠帶即可將奈米碳管陣列中的發生傾斜，彎折，以及纏繞的奈米碳管拉直，進而使奈米碳管陣列的表面平整，提高奈米碳管陣列的性能，操作簡單，節省成本。
10，20:奈米碳管陣列
101，201:第一表面
102，202:第二表面
12，22:基底
14，24:膠帶
26:壓力提供裝置
28:奈米碳管紙
圖1為本發明第一實施例提供的奈米碳管陣列的表面修復方法的工藝示意圖。
圖2為本發明第一實施例提供的奈米碳管陣列的表面修復方法的流程圖。
圖3為本發明第一實施例提供的奈米碳管陣列表面修復之前的電子顯微鏡照片。
圖4為本發明第一實施例提供的奈米碳管陣列表面修復之後的電子顯微鏡照片。
圖5為本發明第二實施例提供的奈米碳管陣列的表面修復方法的工藝示意圖。
圖6為本發明第二實施例提供的奈米碳管陣列的表面修復方法的流程圖。
圖7為本發明第二實施例提供的奈米碳管紙的電子顯微鏡照片。
圖8為本發明第二實施例提供的奈米碳管陣列表面修復之前的電子顯微鏡照片。
圖9為本發明第二實施例提供的奈米碳管陣列表面修復之後的電子顯微鏡照片。
請參閱圖1和圖2，本發明第一實施例提供一種奈米碳管陣列的表面修復方法，包括以下步驟：S11，提供一奈米碳管陣列10以及一基底12，該奈米碳管陣列10位於該基底12的表面，該奈米碳管陣列10包括多個奈米碳管，其中至少部分奈米碳管在基底12的表面傾斜排列；S12，放置一膠帶14於所述奈米碳管陣列10的表面，使所述基底12、奈米碳管陣列10和膠帶14層疊設置形成一三層結構，所述奈米碳管陣列10中的奈米碳管與基底12的黏結力大於奈米碳管陣列10中的奈米碳管與所述膠帶14的黏結力；以及S13，剝離所述膠帶14，使所述奈米碳管陣列10中在基底12的表面傾斜排列的至少部分奈米碳管在所述基底12和膠帶14的作用力下被豎直拉起，進而使得奈米碳管陣列中的奈米碳管豎直排列並基本垂直於基底12的表面。
步驟S11中，所述至少部分奈米碳管在基底12的表面傾斜排列是指該至少部分奈米碳管的延伸方向與所述基底12的表面不垂直。
所述奈米碳管陣列10優選為超順排奈米碳管陣列，該超順排奈米碳管陣列包括多個彼此平行且垂直於基底12的奈米碳管。當然，所述超順排奈米碳管陣列中存在少數隨機排列的奈米碳管，這些奈米碳管不會對超順排奈米碳管陣列中大多數奈米碳管的整體取向排列構成明顯影響。該超順排奈米碳管
陣列中基本不含有雜質，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。該超順排奈米碳管陣列中的奈米碳管彼此通過凡得瓦力緊密接觸形成陣列。
該超順排奈米碳管陣列的尺寸、厚度及表面的面積不限，根據實際需要進行限定。所述超順排奈米碳管陣列的製備方法不限，可以為化學氣相沉積法、電弧放電製備方法或氣溶膠製備方法等。本實施例中，所述超順排奈米碳管陣列的製備方法採用化學氣相沉積法，直接生長於第一基底12上，其具體步驟包括：(a)提供所述第一基底；(b)在第一基底表面均勻形成一催化劑層，該催化劑層材料可選用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)或其任意組合的合金之一；(c)將上述形成有催化劑層的第一基底在700~900℃的空氣中退火約30分鐘~90分鐘；(d)將處理過的第一基底置於反應爐中，在保護氣體環境下加熱到500~740℃，然後通入碳源氣體反應約5~30分鐘，生長得到所述超順排奈米碳管陣列，其高度為200~650微米。本實施例中碳源氣可選用乙炔等化學性質較活潑的碳氫化合物，保護氣體可選用氮氣、氨氣或惰性氣體。所述超順排奈米碳管陣列的製備方法已為眾多前案公開，例如可參閱馮辰等人在2008年8月13日公開的中國專利申請CN101239712A。
所述奈米碳管陣列10可以直接生長於所述基底12上，也可以從其生長基底轉移至基底12上。當所述奈米碳管陣列10從其生長基底轉移至基底12上時，所述奈米碳管陣列10也可以通過一黏結劑固定在所述基底12上。在該基底12上，奈米碳管陣列10中的奈米碳管靠近該基底12的一端為底端，遠離基底12的一端為頂端。由該奈米碳管陣列10中所有奈米碳管的底端共同形成的表面定義為第一表面101，由該奈米碳管陣列10中所有奈米碳管的頂端共同形成的表面定義為第二表面102。
所述基底12優選為一平整結構。所述基底12的材料不限可以為柔性或硬質基底。例如，金屬、玻璃、塑膠、矽片、二氧化矽片、石英片、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、膠帶等。當所述基底12為奈米碳管陣列10的生長基底時，所述基底12的材料可以為P型或N型矽、形成有氧化層的矽、石英等。本實施例中，所述基底12為所述奈米碳管陣列10的生長基底，所述基底12為一矽片。
步驟S12中，所述膠帶14可以為任意傳統的膠帶，只要保證所述奈米碳管陣列10中的奈米碳管與膠帶14的黏結力小於所述奈米碳管陣列10中
的奈米碳管與基底12的黏結力即可。例如，雙向拉伸聚丙烯(BOPP)膠帶、布基膠帶、牛皮紙膠帶、美紋紙膠帶、纖維膠帶、聚氯乙烯(PVC)膠帶、聚乙烯(PE)膠帶等。本實施例中，所述膠帶為PVC膠帶。所述膠帶14的面積優選大於等於所述奈米碳管陣列10的第二表面102的面積。
步驟S13中，在剝離所述膠帶14的過程中，該膠帶14的剝離方向優選為垂直於奈米碳管陣列10的第二表面102，在奈米碳管陣列10的第二表面102放置所述膠帶14，奈米碳管陣列10中奈米碳管的頂端會黏結在膠帶14上，由於所述奈米碳管陣列10中的奈米碳管與膠帶14的黏結力小於所述奈米碳管陣列10中的奈米碳管與基底12的黏結力，當沿所述第二表面102的垂直方向剝離該膠帶14時，彎折或傾倒的奈米碳管就會被膠帶14拉直，進而垂直所述基底12，且奈米碳管陣列10不會與所述基底12分離。
所述奈米碳管陣列中的奈米碳管豎直排列並基本垂直於基底12的表面是指奈米碳管陣列中的大多數奈米碳管均垂直於基底12的表面，可能存在少數奈米碳管發生傾斜，但是發生傾斜的奈米碳管的數量非常少，對奈米碳管陣列的整體排列不會造成影響，該極少數的發生傾斜的奈米碳管可以忽略不計。
請參閱圖3，為本實施例奈米碳管陣列表面修復之前的電子顯微鏡照片，由圖中可以看出，奈米碳管陣列中的部分奈米碳管發生傾倒，奈米碳管陣列的表面形貌不平整。請參閱圖4，為採用本發明的方法將圖3中奈米碳管陣列進行表面修復之後的電子顯微鏡照片，由圖中可以看出，奈米碳管陣列中的奈米碳管沒有傾倒，奈米碳管陣列的表面形貌平整。由此說明，本實施例提供的奈米碳管陣列的表面修復方法可以使奈米碳管陣列中傾倒或彎折的奈米碳管重新垂直於基底，進而使得奈米碳管陣列的表面平整。
可以理解，可以多次重複所述步驟S12和步驟S13，進而使奈米碳管陣列10中傾倒或彎折的奈米碳管全部被拉直，使修復後的奈米碳管陣列中的奈米碳管均垂直於所述基底12，奈米碳管陣列10的表面平整。
在步驟S13之後，可進一步包括一去除奈米碳管陣列中奈米碳管頂端的殘膠的步驟。優選的，採用等離子體處理去除所述奈米碳管陣列中奈米碳管頂端的殘膠。
請參閱圖5和圖6，本發明第二實施例提供一種奈米碳管陣列的表面修復方法，包括以下步驟：S21，提供一奈米碳管陣列20以及一基底22，該奈米碳管陣列20位於該基底22的表面，該奈米碳管陣列20包括多個奈米碳管，其中至少部分奈米碳管在基底12的表面傾斜排列；S22，施加一壓力於奈米碳管陣列20的表面，使所述奈米碳管陣列20中的奈米碳管傾倒於基底22的表面形成一奈米碳管紙28，該奈米碳管紙28中的奈米碳管與基底22的表面平行；S23，放置一膠帶24於所述奈米碳管紙28的表面，使所述基底22、奈米碳管紙28和膠帶24層疊設置形成一三層結構，所述奈米碳管紙28中的奈米碳管與基底22的黏結力大於奈米碳管紙28中的奈米碳管與所述膠帶24的黏結力；以及S24，剝離該膠帶24，使所述奈米碳管紙28中奈米碳管豎立起來形成奈米碳管陣列，且奈米碳管陣列中的延伸方向垂直於所述基底22；剝離所述膠帶24，使所述奈米碳管紙28中的奈米碳管在基底22和膠帶24的作用力下被豎直拉起形成奈米碳管陣列20，且奈米碳管陣列20中在基底22的表面傾斜排列的奈米碳管被豎直拉起，在基底22的表面上豎直排列且基本垂直於基底22的表面。
步驟S21中，所述至少部分奈米碳管在基底22的表面傾斜排列是指該至少部分奈米碳管的延伸方向與所述基底22的表面不垂直。
本實施例中的奈米碳管陣列20，基底22以及膠帶24分別與第一實施例中的奈米碳管陣列10，基底12以及膠帶14相同，在此不再贅述。
步驟S22中，由該奈米碳管陣列20中所有奈米碳管的底端共同形成的表面定義為第一表面201，由該奈米碳管陣列20中所有奈米碳管的頂端共同形成的表面定義為第二表面202。可以通過一壓力提供裝置26對奈米碳管陣列20的第二表面202施加壓力。該壓力提供裝置26可以為滾輪或板材。當然，所述壓力提供裝置26並不限定於滾輪或板材，只要是可以提供壓力的裝置即可。當採用滾輪時，該滾輪可以在第二表面202上沿逆時針滾動，也可以沿順時針滾動。當採用板材時，施加壓力的方向與所述第二表面202的交叉角度大於0º小於等於90º。優選的，施加壓力的方向與所述第二表面202的交叉角度大於30º小於等於60º。所述板材與奈米碳管陣列20接觸的表面優選為平整表面且不具
有黏性。所述滾輪或板材的材料不限，可以為鋼、鐵等金屬，也可以為玻璃、矽板、金剛石等非金屬。本實施例中，通過一玻璃板材對奈米碳管陣列20的第二表面202施加壓力，施加壓力的方向與所述第二表面202的交叉角度為45º。
施加壓力不宜太大或太小。施加壓力太大容易將奈米碳管陣列20中的奈米碳管破壞，太小則不能形成所述奈米碳管紙28。優選的，施加壓力的大小約為20牛頓。
優選的，所述壓力提供裝置26朝一個方向對所述奈米碳管陣列20施加壓力，所述奈米碳管陣列20中的奈米碳管朝一個方向傾倒，進而使所述奈米碳管紙28中的奈米碳管沿同一方向擇優取向排列。更有利於在剝離膠帶24的過程中，使所述奈米碳管紙28中奈米碳管豎立起來形成奈米碳管陣列。請參閱圖7，為本實施例中得到的奈米碳管紙28的電子顯微鏡照片。
步驟S23中，將奈米碳管陣列20中奈米碳管的底端定義為第一端，頂端定義為第二端。當所述膠帶24放置在所述奈米碳管紙28的表面之後，所述第二端會黏結在膠帶24上。可以進一步按壓所述膠帶24，使奈米碳管的所述第二端更好的黏結在所述膠帶24上。
步驟S24中，在剝離所述膠帶24的過程中，該膠帶24的剝離方向優選為垂直於所述奈米碳管紙28的表面。在奈米碳管紙28的表面放置所述膠帶24，奈米碳管紙28中奈米碳管的第二端會黏結在膠帶24上，由於所述奈米碳管與膠帶24的黏結力小於所述奈米碳管與基底22的黏結力，當沿所述第二表面202的垂直方向剝離該膠帶24時，所述奈米碳管陣列不會與所述基底22分離，且彎折或傾倒的奈米碳管就會被膠帶24拉直，進而垂直所述基底22。
所述基本垂直於基底22的表面是指奈米碳管陣列中的大多數奈米碳管均垂直於基底22的表面，可能存在少數奈米碳管發生傾斜，但是發生傾斜的奈米碳管的數量非常少，對奈米碳管陣列的整體排列不會造成影響，該極少數的發生傾斜的奈米碳管可以忽略不計。
請參閱圖8，為本實施例中奈米碳管陣列表面修復之前的電子顯微鏡照片，由圖中可以看出，奈米碳管陣列中的部分奈米碳管發生傾倒，奈米碳管陣列的表面形貌不平整。請參閱圖9，為採用本實施例的方法將圖6中奈米碳管陣列進行表面修復之後的電子顯微鏡照片，由圖中可以看出，奈米碳管陣列中的奈米碳管沒有傾倒，奈米碳管陣列的表面形貌平整。由此說明，本實施例
提供的奈米碳管陣列的表面修復方法可以使奈米碳管陣列中傾倒或彎折的奈米碳管重新垂直於基底，進而使得奈米碳管陣列的表面平整。
本發明實施例提供的奈米碳管陣列的修復方法，其一，僅通過一膠帶即可將奈米碳管陣列中的發生傾斜，彎折，以及纏繞的奈米碳管拉直，進而使奈米碳管陣列的表面平整，提高奈米碳管陣列的性能，操作簡單，節省成本。其二，該方法先將奈米碳管陣列壓製成奈米碳管紙，由於奈米碳管紙的表面平整，採用膠帶進行黏結並剝離後，更有利於使所有的奈米碳管均垂直於所述基底。其三，該方法還有利於奈米碳管陣列的儲存和運輸等，由於奈米碳管紙的力學強度比較大，奈米碳管紙中的奈米碳管不易破壞，在儲存和運輸奈米碳管陣列之前，先將奈米碳管陣列壓製成奈米碳管紙，在使用時或到達運輸目的地之後，再採用膠帶黏結該奈米碳管紙，剝離該膠帶進而對奈米碳管陣列進行修復，修復之後的奈米碳管陣列中的奈米碳管均垂直於所述基底，奈米碳管陣列的表面平整。進而避免儲存和運輸過程中奈米碳管陣列受到破壞。而且所述基底、奈米碳管紙和膠帶層疊設置形成一三層結構，如果運輸中先設置成三層結構，進一步避免奈米碳管紙受到擠壓磕碰，便於運輸。
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。舉凡習知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。
Claims (10)
- 一種奈米碳管陣列的表面修復方法，其由以下步驟組成：S11，提供一奈米碳管陣列以及一基底，該奈米碳管陣列位於該基底的表面，該奈米碳管陣列包括多個奈米碳管，其中至少部分奈米碳管在基底的表面傾斜排列，該奈米碳管陣列中的奈米碳管靠近該基底的一端為底端，遠離基底的一端為頂端，由該奈米碳管陣列中所有奈米碳管的底端共同形成的表面定義為第一表面，由該奈米碳管陣列中所有奈米碳管的頂端共同形成的表面定義為第二表面，此時第一表面為一平面，該平面平行於基底的表面，第二表面為一曲面；S12，放置一膠帶於所述奈米碳管陣列的表面，使所述基底、奈米碳管陣列和膠帶層疊設置形成一三層結構，所述奈米碳管陣列中的奈米碳管與基底的黏結力大於奈米碳管陣列中的奈米碳管與所述膠帶的黏結力；以及S13，剝離所述膠帶，使所述奈米碳管陣列中在基底的表面傾斜排列的奈米碳管在所述基底和膠帶的作用力下被豎直拉起，進而使得奈米碳管陣列中的奈米碳管豎直排列並垂直於基底的表面，且奈米碳管陣列中的奈米碳管的延伸方向垂直於基底的表面，第一表面和第二表面均為一平面，且該平面平行於所述基底的表面。
- 如請求項1所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，所述奈米碳管陣列為超順排奈米碳管陣列，該超順排奈米碳管陣列包括多個相互平行且垂直於基底的奈米碳管，該多個奈米碳管彼此通過凡得瓦力緊密接觸形成陣列。
- 如請求項1所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，該膠帶的剝離方向為垂直於奈米碳管陣列的表面。
- 如請求項1所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，進一步包括多次重複所述步驟S12和步驟S13。
- 如請求項1所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，步驟S13中，所述奈米碳管陣列的表面有殘膠，在步驟S13之後，進一步包括一去除奈米碳管陣列表面的殘膠的步驟。
- 如請求項5所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，採用等離子體處理去除所述奈米碳管陣列中奈米碳管上的殘膠。
- 一種奈米碳管陣列的表面修復方法，包括以下步驟： S21，提供一奈米碳管陣列以及一生長基底，該奈米碳管陣列位於該生長基底的表面，該奈米碳管陣列包括多個奈米碳管，其中至少部分奈米碳管在生長基底的表面傾斜排列，該奈米碳管陣列中的奈米碳管靠近該生長基底的一端為底端，遠離生長基底的一端為頂端，由該奈米碳管陣列中所有奈米碳管的底端共同形成的表面定義為第一表面，由該奈米碳管陣列中所有奈米碳管的頂端共同形成的表面定義為第二表面，第一表面為一平面，該平面平行於生長基底的表面，第二表面為一曲面；S22，施加一壓力於奈米碳管陣列的表面，使所述奈米碳管陣列中的奈米碳管傾倒於生長基底的表面形成一奈米碳管紙，該奈米碳管紙中的奈米碳管與生長基底的表面平行；S23，放置一膠帶於所述奈米碳管紙的表面，使所述生長基底、奈米碳管紙和膠帶層疊設置形成一三層結構，所述奈米碳管紙中的奈米碳管與生長基底的黏結力大於奈米碳管紙中的奈米碳管與所述膠帶的黏結力；以及S24，剝離所述膠帶，使所述奈米碳管紙中的奈米碳管在生長基底和膠帶的作用力下被豎直拉起形成奈米碳管陣列，且奈米碳管陣列中在生長基底的表面傾斜排列的奈米碳管被豎直拉起，在生長基底的表面上豎直排列且基本垂直於基底的表面，且奈米碳管陣列中的奈米碳管的延伸方向垂直於生長基底的表面，第一表面和第二表面均為一平面，且該平面平行於所述生長基底的表面。
- 如請求項7所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，採用一板材朝一個方向對所述奈米碳管陣列施加壓力。
- 如請求項8所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，施加壓力的方向與奈米碳管陣列的表面的交叉角度大於30°小於等於60°。
- 如請求項7所述之奈米碳管陣列的表面修復方法，其中，該膠帶的剝離方向為垂直於奈米碳管紙的表面。
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Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
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|---|---|---|---|---|
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| US7195938B2 (en) * | 2001-10-19 | 2007-03-27 | Nano-Proprietary, Inc. | Activation effect on carbon nanotubes |
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|---|---|---|---|---|
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