[发明专利]碳纳米管线铺设设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管线铺设设备，尤其涉及一种将碳纳米管线铺设于平面基底的碳纳米管线铺设设备。

背景技术

从1991年日本科学家饭岛澄男首次发现碳纳米管（Carbon Nanotube, CNT）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、化学性能等，使其在场发射电子源、超薄平面显示器、阴极电极、生物传感器等领域具有广泛的应用前景。

但是，一般情况下制备得到的碳纳米管为微观结构，其在宏观上为粉末状或颗粒状，不利于碳纳米管的宏观应用。因此，将碳纳米管组装成宏观尺度的结构对于碳纳米管的宏观应用具有重要意义。

现有技术中，宏观的碳纳米管结构主要有碳纳米管线。该碳纳米管线为由多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管组成，其具有较大的机械强度及比表面积。在一些特定的领域与场合，需要将碳纳米管线平行铺设于一平面基底的表面。现有技术一般是通过人工铺设方式将该碳纳米管线平行且间隔铺设于所述平面基底的表面。然而，由于该碳纳米管线的直径较小，一般为微米级，故，该人工铺设的方式无法有效确保平行且等间隔地铺设的碳纳米管线的均匀性与精确度。此外，该人工铺设的方式耗时较长、无法实现量产。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种能将碳纳米管线均匀、快速的铺设于一基底的铺设设备。

一种碳纳米管线铺设设备，包括：一供给单元，包括一导向轴以及一设置于所述导向轴的碳纳米管线供给装置，所述导向轴用于使所述碳纳米管线供给装置沿其长度方向做直线往复运动，所述碳纳米管线供给装置用于提供至少一碳纳米管线；以及一布线单元，该布线单元与所述供给单元间隔设置，该布线单元包括一棱柱状支撑体，该棱柱状支撑体具有一中心轴，该棱柱状支撑体的中心轴与所述导向轴的长度方向平行，所述棱柱状支撑体可其绕中心轴旋转，该棱柱状支撑体具有多个侧面，每一侧面用于设置至少一平面基底。

一种碳纳米管线铺设设备，用于在至少一平面基底上铺设碳纳米管线，其包括：一碳纳米管线供给装置，所述碳纳米管线供给装置包括至少一通孔，所述碳纳米管线供给装置用于提供至少一碳纳米管线；以及一棱柱状支撑体，所述棱柱状支撑体可绕其中心轴旋转，所述碳纳米管线供给装置与所述棱柱状支撑体可沿该棱柱状支撑体的中心轴方向进行相对运动，该棱柱状支撑体具有多个侧面，所述至少一平面基底固定设置于所述棱柱状支撑体的侧面，所述至少一碳纳米管线穿过所述至少一通孔并固定在所述至少一平面基底上。

与现有技术相较，本发明的碳纳米管线铺设设备在使用时，可以将多个平面基底设置于所述棱柱状支撑体的侧面，并将所述碳纳米管线供给装置提供的至少一碳纳米管线的一端固定于所述平面基底的表面，此时，旋转棱柱状支撑体的同时使该碳纳米管线供给装置相对所述棱柱状支撑体做直线运动，这样，该碳纳米管线就可以铺设于所述平面基底的表面。由于该碳纳米管线铺设设备可以一次性制备多个表面铺设有碳纳米管线的基底，故，该碳纳米管线铺设设备有利于实现量产。其次，通过精确控制所述棱柱状支撑体的转速和所述碳纳米管线供给装置相对运动的速率，可以使该碳纳米管线等间距且均匀地分布在所述平面基底的表面，故，有利于提高其精确度。最后，由于该棱柱状支撑体的转速可达到上百转每分钟，故，可以提高碳纳米管线的铺设速率，有利于进一步量产。

附图说明

图1 为本发明实施例提供的碳纳米管线铺设设备的俯视图。

图2为本发明实施例提供的碳纳米管线铺设设备中部分供给单元以及布线单元的立体图。

图3为本发明实施例提供的碳纳米管线铺设设备中的保护罩的立体图。

主要元件符号说明