2的表面， 每個圖形化碳納米管陣列中的多個碳納米管排列成一預(yù)設(shè)圖形，該圖形包括一矩形106、一 第一三角形108和一第二三角形110,該矩形106包括相對的一第一側(cè)邊1060和一第二側(cè) 邊1062,所述第一三角形108和第二三角形110分別位于所述矩形106的第一側(cè)邊1060 和第二側(cè)邊1062,所述第一三角形108的底邊與所述矩形106共用第一側(cè)邊1060,所述第 二三角形110的底邊與所述矩形106共用第二側(cè)邊1062,所述第一三角形108和第二三角 形110可相互配合拼接成一平行四邊形，每個圖形化碳納米管陣列中的矩形106的第一側(cè) 邊1060和第二側(cè)邊1062垂直于所述X方向，每個圖形化碳納米管陣列中的所述第一三角 形108和第二三角形110在X方向的高度相等；以及 N-1個碳納米管膜預(yù)制體，每個碳納米管膜預(yù)制體位于相鄰的兩個圖形化碳納米管陣 列之間，每個碳納米管膜預(yù)制體為從所述第N-1個圖形化碳納米管陣列的第一三角形108 的頂角直接拉伸出，每個碳納米管膜預(yù)制體具有相對的第一端222和第二端224,該第二端 224與第N-1個圖形化碳納米管陣列的第一三角形108的頂角相連，該第一端222與第N個 圖形化碳納米管陣列的第二三角形110的底邊相連。所述第一三角形108的頂角與第二三 角形110的頂角的大小相等，該頂角分別為第一三角形108和第二三角形110中底邊所對 應(yīng)的角度。當(dāng)所述第一三角形108和第二三角形110均為鈍角三角形時，該第一三角形108 中的所述頂角和第二三角形110中的所述頂角均大于90度。所述碳納米管膜預(yù)制體懸空 設(shè)置，該碳納米管膜預(yù)制體包括多個碳納米管，該多個碳納米管通過范德華力首尾相連且 沿所述X方向延伸。
[0059] 進(jìn)一步，請參見圖12,所述碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制體400與碳納米管預(yù)制體300的區(qū)別 是：第一，所述該圖形為一平行四邊形，該平行四邊形包括所述第一端點(diǎn)102、第二端點(diǎn)104 和一第三端點(diǎn)105,該第一端點(diǎn)102和第二端點(diǎn)104的連線形成所述平行四邊形的一對角 線，并且該對角線與所述X方向的夾角為45度，該第三端點(diǎn)105與所述第一端點(diǎn)102的連 線平行于所述X方向；第二，每個碳納米管膜預(yù)制體具有相對的第一端222和第二端224， 該第二端224與第N-1個圖形化碳納米管陣列的平行四邊形的第一端點(diǎn)102相連，該第一 端222與第N個圖形化碳納米管陣列的平行四邊形的第三端點(diǎn)105相連。
[0060] 可以理解，所述平行四邊形具有相互平行的兩條第一邊和相互平行的兩條第二 邊，所述兩條第一邊平行于所述X方向，相鄰圖形化碳納米管陣列中的第二邊均相互平行， 所述平行四邊形具有一個銳角和一個鈍角，每個圖形化碳納米管陣列的所述銳角與相鄰圖 形化碳納米管陣列的所述鈍角相鄰。每個碳納米管膜預(yù)制體位于相鄰的兩個圖形化碳納米 管陣列之間，每個碳納米管膜預(yù)制體為從所述第N-ι個圖形化碳納米管陣列的平行四邊形 的所述銳角頂點(diǎn)直接拉伸出，每個碳納米管膜預(yù)制體具有相對的第一端222和第二端224， 該第一端222與第N個圖形化碳納米管陣列的平行四邊形中所述鈍角頂點(diǎn)相連，該第二端 224與所述N-1個圖形化碳納米管陣列銳角頂點(diǎn)相連。
[0061] 本發(fā)明提供的碳納米管膜的制備方法具有以下優(yōu)點(diǎn)：第一、將多個圖形化的碳納 米管陣列相互搭接，實(shí)現(xiàn)碳納米管膜的連續(xù)生產(chǎn)；第二、調(diào)整圖形化的碳納米管陣列的形 狀，在碳納米管膜的連續(xù)制備過程中確保碳納米管數(shù)量的不變，提高了碳納米管膜的機(jī)械 強(qiáng)度等性能；第三、調(diào)整圖形化的碳納米管陣列的形狀，在碳納米管膜的連續(xù)制備過程中確 保碳納米管膜的寬度不變。
[0062]另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當(dāng)然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應(yīng)包含在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1. 一種碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制體，包括： N個圖形化碳納米管陣列，N大于等于2,該N個圖形化碳納米管陣列設(shè)置在同一平面 且沿一X方向間隔排列，每個圖形化碳納米管陣列包括一基底以及多個碳納米管垂直于所 述基底的表面，每個圖形化碳納米管陣列中的多個碳納米管排列成一預(yù)設(shè)圖形，該圖形為 一平行四邊形，該平行四邊形具有相互平行的兩條第一邊和相互平行的兩條第二邊，所述 兩條第一邊平行于所述X方向，相鄰圖形化碳納米管陣列中的第二邊均相互平行，每個圖 形化碳納米管陣列的平行四邊形的一個銳角頂點(diǎn)與相鄰的圖形化碳納米管陣列的平行四 邊形的一個鈍角定點(diǎn)相鄰且相對設(shè)置；以及 N-1個碳納米管膜預(yù)制體，每個碳納米管膜預(yù)制體位于相鄰的兩個圖形化碳納米管陣 列之間，每個碳納米管膜預(yù)制體為從第N-1個圖形化碳納米管陣列的平行四邊形的所述銳 角頂點(diǎn)直接拉伸出，每個碳納米管膜預(yù)制體具有相對的第一端和第二端，該第一端與第N 個圖形化碳納米管陣列的平行四邊形中所述鈍角頂點(diǎn)相連，該第二端與第N-1個圖形化碳 納米管陣列中所述銳角頂點(diǎn)相連。2. 如權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制體，其特征在于，所述碳納米管膜預(yù)制體包 括多個碳納米管，該多個碳納米管通過范德華力首尾相連且沿所述X方向延伸。3. 如權(quán)利要求2所述的碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制體，其特征在于，所述碳納米管膜預(yù)制體懸 空設(shè)置。4. 如權(quán)利要求1所述的碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制體，其特征在于，所述N個圖形化碳納米管陣 列具有相同的結(jié)構(gòu)及尺寸。5. -種碳納米管膜的制備方法，包括以下步驟： 提供一種如權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中任一項所述的碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制體；以及 從所述第N個圖形化碳納米管陣列的所述銳角頂點(diǎn)持續(xù)拉伸獲得一碳納米管膜，所述 拉伸的方向?yàn)檠刂鳻方向。6. 如權(quán)利要求5所述的碳納米管膜的制備方法，其特征在于，所述碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制 體包括多個碳納米管相互平行且垂直于碳納米管預(yù)制體的表面。7. 如權(quán)利要求6所述的碳納米管膜的制備方法，其特征在于，利用一拉伸工具在所述 銳角頂點(diǎn)處選定多個碳納米管，由于范德華力作用，該多個碳納米管分別與其它碳納米管 首尾相連地連續(xù)被拉出。8. -種碳納米管膜的制備方法，包括以下步驟： 提供兩個碳納米管陣列，該兩個碳納米管陣列設(shè)置在同一平面且沿一X方向間隔排 列； 將所述兩個碳納米管陣列進(jìn)行圖形化處理，形成兩個圖形化碳納米管陣列，并依次命 名為第一圖形化碳納米管陣列、第二圖形化碳納米管陣列，每個圖形化碳納米管陣列中的 多個碳納米管排列成一預(yù)設(shè)圖形，該圖形為一平行四邊形，該平行四邊形具有相互平行的 兩條第一邊和相互平行的兩條第二邊，所述兩條第一邊平行于所述X方向，相鄰圖形化碳 納米管陣列中的第二邊均相互平行，每個圖形化碳納米管陣列的平行四邊形的一個銳角頂 點(diǎn)與相鄰的圖形化碳納米管陣列的平行四邊形的一個鈍角定點(diǎn)相鄰且相對設(shè)置； 從第一圖形化碳納米管陣列的所述銳角頂點(diǎn)拉伸獲得一碳納米管膜； 從第二圖形化碳納米管陣列的所述銳角頂點(diǎn)拉伸獲得一碳納米管膜預(yù)制體，并將該碳 納米管膜預(yù)制體搭接在第一圖形化碳納米管陣列中所述鈍角頂點(diǎn)；以及 繼續(xù)拉伸所述碳納米管膜，所述拉伸的方向始終沿著所述X方向。9. 如權(quán)利要求8所述的碳納米管膜的制備方法，其特征在于，所述碳納米管膜預(yù)制體 懸空設(shè)置。10. 如權(quán)利要求8所述的碳納米管膜的制備方法，其特征在于，在拉伸過程中，所述碳 納米管膜與拉伸方向垂直的截面的碳納米管的數(shù)量不變。11. 如權(quán)利要求8所述的碳納米管膜的制備方法，其特征在于，進(jìn)一步包括一利用有機(jī) 溶劑或機(jī)械扭轉(zhuǎn)處理所述碳納米管膜的步驟。
【專利摘要】一種碳納米管膜的制備方法，包括以下步驟：提供多個碳納米管陣列間隔排列在同一直線上；將所述多個碳納米管陣列處理成多個圖形化碳納米管陣列；從多個圖形化碳納米管陣列中拉取一碳納米管膜，并將該碳納米管膜搭接在前一圖形化碳納米管陣列上；從最前面的圖形化碳納米管陣列持續(xù)拉伸獲得一碳納米管膜。本發(fā)明還提供了一種碳納米管結(jié)構(gòu)預(yù)制體。
【IPC分類】B82Y40/00, B82B3/00, B81C1/00
【公開號】CN105329841
【申請?zhí)枴緾N201410269129
【發(fā)明人】姜開利, 柳鵬, 范守善
【申請人】清華大學(xué), 鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2014年6月17日
【公告號】US20150360951