[发明专利]碳纳米管复合线状结构及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管材料及其制备方法，尤其涉及一种碳纳米管复合线状结构及其制备方法。

背景技术

自九十年代初以来，以碳纳米管为代表的纳米材料以其独特的结构和性质引起了人们极大的关注。近几年来，随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入，其广阔的应用前景不断显现出来。例如，由于碳纳米管所具有的独特的电磁学、光学、力学、化学等性能，大量有关其在场发射电子源、传感器、新型光学材料、软铁磁材料等领域的应用研究不断被报道。

特别地，碳纳米管与其他材料例如金属、半导体或者聚合物等的复合可以实现材料的优势互补或加强。碳纳米管具有较大的长径比和中空的结构，具有优异的力学性能、电学性能、光学性能等，其在复合材料中，可以对复合材料起到增强作用，使得复合材料具有更好的性能。碳纳米管复合材料的研究已经成为一个极为重要的领域。

现有技术中的碳纳米管金属复合材料一般包括金属颗粒及碳纳米管，所述金属颗粒与碳纳米管均匀混合分散；或者金属颗粒均匀分散于碳纳米管膜或碳纳米管线中。上述碳纳米管金属复合材料通常采用蒸镀法将金属沉积在碳纳米管材料上或采用化学法将金属颗粒分散在碳纳米管材料中制备的。现有技术中没有提供一种包含金属丝的碳纳米管复合线状结构、该碳纳米管复合线状结构的制备方法，以及制备该碳纳米管复合线状结构的装置。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种具有较好的机械性能和韧性的碳纳米管复合线状结构及一种方法比较简单的制备该碳纳米管复合线状结构的方法。

一种碳纳米管复合线状结构，包括一导电线状结构及一环绕该导电线状结构设置的碳纳米管层，该碳纳米管层为一连续的层状结构，且由若干碳纳米管组成。

一种碳纳米管复合线状结构，其包括若干碳纳米管，其中，进一步包括一导电线状结构，该若干碳纳米管通过范德华力紧密相连环绕该导电线状结构设置。

一种碳纳米管复合线状结构，其包括：一导电线状结构以及一碳纳米管结构，该碳纳米管结构为一自支撑结构，且缠绕包覆于所述导电线状结构的整个表面。

一种碳纳米管复合线状结构的制备方法，其包括以下步骤：提供一导电线状结构及一碳纳米管结构；以及将所述碳纳米管结构缠绕于所述导电线状结构的表面。

与现有技术相比较，本发明提供的碳纳米管复合线状结构及其制备方法具有以下优点：第一，由于碳纳米管具有较好的机械性能及韧性，且具有能增强与其复合的材料的性能的作用，所以，所述碳纳米管复合线状结构中的碳纳米管均匀分布在所述导电线状结构的表面，使得该碳纳米管复合线状结构具有较好的机械性能和韧性。第二，本发明提供的碳纳米管复合线状结构通过将碳纳米管结构缠绕在所述导电线状结构的表面来制备，使得该制备方法比较简单，易于实现。

附图说明

图1是本发明实施例提供的碳纳米管拉膜的扫描电镜照片。

图2是本发明实施例提供的碳纳米管复合线状结构的扫描电镜照片。

图3是图2中的碳纳米管复合线状结构横截面的示意图。

图4是本发明实施提供的碳纳米管复合线状结构的制备装置的主视局部剖面图。

图5是图4中碳纳米管复合线状结构的制备装置的俯视局部剖面图。

图6是图4中碳纳米管复合线状结构的制备装置的花盘的立体结构示意图。

图7是利用图4提供的制备装置制备图2所示的碳纳米管复合线状结构的示意图。

主要元件符号说明

碳纳米管复合线状结构      10

制备装置                  100

金丝                      12

碳纳米管层                14

碳纳米管                  142

碳纳米管膜                15

线轴                      16

碳纳米管阵列              18

供给单元                  20

支柱                      22

导向轴                    24

固定环                    26

包覆单元                  30

驱动机构                  32