碳纳米管薄膜演讲稿

单臂和多壁碳纳米管阵列及抽滤后的男纳米管薄膜扫描电镜照片 （a）单臂碳纳米管阵列；（b）多壁纳米管阵列；（c）抽滤得到的碳纳米管薄膜；（d） 抽滤得到的多壁碳纳米管薄膜
2.碳纳米管内外直径、取向、长度。
碳的世界 碳纳米管的直径、取向、长度对他的导电性，热学，力学都有着很重要的影响。例 如：直径一般小于6nm时他的导电性会明显下降而大于6nm可以成为良好的导体。
碳的世界
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发展 简介 性能 前景
制造 方法
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发展简介
1991年Iijima发现碳纳米管以来，碳纳米管由于其具有的化学稳定性、高热 导率、良好力学性能等特性使得人们越来越关注其在各领域潜在的应用，尤其 在场发射领域。由于具有高的长径比、独特的导电性能等特征, 碳纳米管能够 在较低的电场下发射电子，是一种极佳的场发射阴极材料, 是制备平面显示器 中的理想材料。 Mart in CR 和Tomita A 小组以Al 2O3 为膜作为模板，用化学气相沉积的 方法在微孔内合成了碳纳米管，管径恰好等于孔径，将氧化铝溶掉后，得到了 平行的碳纳米管薄膜。Ren ZF首次实现了碳纳米管薄膜的大面积自定向生长。 碳管是垂直于基底方向生长，主要为多壁碳管，直径20—40nm， 长度0. 1—50μm。 在导电良好的基底上生长出的碳纳米管薄膜可以直接 作为场发射阴极。碳纳米管的密度和定向性则影响其场发 射性能。为此，需要通过控制工艺参数，生长出具有良好 定向的碳纳米管薄膜。
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碳纳米管阵列等离子处理拉取法
• 制备一碳纳米管阵列并形成于一基底上
阵列
处理
• 采用等离子体处理该纳米管阵列
• 采用一拉伸工具从等离子处理后的碳纳 米管阵列中拉取获得一碳纳米管薄膜
拉取
性能前景
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ碳的世界
一、性能指标
1.碳纳米管内部结构形状 碳纳米管内部结构有单臂和多壁，这些对碳纳米管应用上有着重要的影响
碳纳米管薄膜高分辨率投射电镜照片
制备态碳纳米管薄膜的扫描电镜照片
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3.碳纳米管均匀性
碳纳米管薄膜的原子力显微镜检测 （a）原子力显微镜照片（b）三维构型检测 （c）管束直径测量
纯化处理后碳纳米管薄膜的扫描电镜照片
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二、前景
碳是一种很丰富的资源，我们是生活在碳的世界里而碳纳米管是一种很有发展前景的新型材 料，当把他制作成薄膜形式又在很多特殊领域有着不可比拟的用途 廉价替代物 CNTs 的某些特性可使其制备的薄膜作为现在某些设备的高昂价格器件的替代品，如CNTFilms 制 备的透明导电薄膜可替代氧化铟锡（ITO）薄膜，应用各种显示器，触摸屏等高造价现代电子产品。 更重要的是有望广泛地应用于柔性电子器件。 。 传感器 CNTFilms 应用于传感器的研究也是当今的一个重点课题，CNTs本身的导电性，导热性和吸附性 等特性使CNTFilms 用作传感器有独特的优势。可用来做CNTFilms 做传感器件使用多见的是复合 CNTFilms，这种复合薄膜保留了CNTs 本身的性质同时将其特性发挥，依据不同方法，可制备成 薄膜晶体管，应变/ 压力传感器，化学气体传感器，透明导电薄膜等。 总之 CNTs 材料本身的廉价，高效，环保等特性使其有望在未来生活生产中，发挥重要作用。薄膜的制 备工艺还没有达到人们期望的高度。如何实现高精度、规模化生产将是未来CNTs 研究的一大主题， 提高原有的制作工艺，开发新的制备方法，以及探索CNTFilms 的应用性也是未来很有发展前景的 研究方向
将CNTs 溶解并均匀分散在有机溶剂中，通过适合的过滤装置，采用抽真空的方法将溶剂排除，剩余的CNTs 自然成膜。这种制备方法的优势是显而易见的，设备条件的要求很低，不要求温度。CNTs 之间以简单的分子范德 华力缠绕成束，排列呈无序状态，该方法制备的薄膜在柔韧性方面有明显不足。
层层自组装制模法
层层吸附自组装法是利用逐层交替沉积的原理，通过溶液中目标化合物与基片表面功能基团的强相互作用 （如化学键等） 或弱相互作用（如静电引力、氢键、配位键等），驱使目标化合物自发地在基体上缔和形成结构 完整、性能稳定、具有某种特定功能的薄膜。
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制造方法
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化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）
含碳物质在气相、高温条件下，使用一定的催化剂如铁，钴，镍等，在合适的基底上经催化裂解反应生成具 有一定序列结构的CNTFilms。制备的CNTFilms 纯度高，杂质多为反应后残留的催化剂。
溶液/过滤成膜法
电泳法
电泳法制备CNTFilms 的关键在于将CNTs 均匀的分散于电解液中，利用合适的溶质使CNTs 带上单种电荷，从 而聚集在电极基片上形成CNTFilms。注意CNTs 的分散均匀，电解液的选取，电压的调节，CNTs 含量不同引起的 问题，电泳的时间，衬底也会对成膜产生影响。
丝网印刷法
丝网印刷法制备CNTFilms 的工序一般为CNTs 的纯化、浆料的配制、浆料的印刷、印刷后薄膜的热处理过程。 丝网印刷方法引入了有机添加剂，薄膜厚度、均匀度不易控制，且CNTs 和基底的结合只依靠有机质粘接和CNTs 基底之间的范德华力，难以保证其电学和力学性能。因此如果对制得的成品进行进一步加工，有效地去除杂质残留， 将是未来丝网印刷法制备CNTFilms 的主要研究方
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