专利摘要

专利摘要

本发明提供一种碳纳米管结构作为双面胶的应用，该碳纳米管结构用于将两个物体粘结于一体，该碳纳米管结构包括一第一粘结面及一第二粘结面，第一粘结面和第二粘结面相对设置；该碳纳米管结构由至少一层超顺排碳纳米管膜组成，该至少一层超顺排碳纳米管膜包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管的延伸方向基本相同且通过范德华力相互连接，该延伸方向平行于所述第一粘结面和第二粘结面。

权利要求

1.一种碳纳米管结构作为双面胶的应用，其特征在于，该碳纳米管结构作为双面胶的应用温度范围为-196℃～1000℃，该碳纳米管结构用于将两个物体粘结于一体，该碳纳米管结构包括一第一粘结面及一第二粘结面，第一粘结面和第二粘结面相对设置；该碳纳米管结构由5～30层超顺排碳纳米管膜重叠且平行组成，该超顺排碳纳米管膜包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管的延伸方向基本相同且通过范德华力相互连接，该延伸方向平行于所述第一粘结面和第二粘结面，所述碳纳米管结构仅通过范德华力与两个物体粘结，且所述两个物体的待粘结面的表面粗糙度均小于等于1.0微米，该碳纳米管结构与所述两个物体直接接触。

2.如权利要求1所述的碳纳米管结构作为双面胶的应用，其特征在于，所述碳纳米管结构由10～15层超顺排碳纳米管膜重叠且平行组成。

3.如权利要求1所述的碳纳米管结构作为双面胶的应用，其特征在于，所述超顺排碳纳米管膜中的多个碳纳米管为纯碳纳米管。

4.如权利要求1所述的碳纳米管结构作为双面胶的应用，其特征在于，所述超顺排碳纳米管膜由多个基本朝同一方向延伸的碳纳米管组成，该多个碳纳米管在其延伸方向上首尾相连。

5.如权利要求1所述的碳纳米管结构作为双面胶的应用，其特征在于，对粘结于一体的两个物体施加一外力，该粘结于一体的两个物体分开，且所述碳纳米管结构从物体表面去除干净。

6.如权利要求1所述的碳纳米管结构作为双面胶的应用，其特征在于，用于粘结待粘结表面为干净平滑表面的物体。

说明书

技术领域

本发明涉及一种碳纳米管结构的应用，尤其是一种碳纳米管结构作为双面胶的应用。

背景技术

在日常生活以及工业生产中，双面胶被普遍用于物体之间的粘结和固定。然而，现有的双面胶一般适用的温度范围很窄，在高温(例如高于70℃)和低温(例如低于0℃)下粘性显著降低甚至失去粘性。当不需要粘结时，很难将物体分开，即使分开，双面胶也会在物体的表面残留难以去除或者会对物体造成破坏。而且现有的双面胶中大多含有有机溶剂，污染环境且不利于使用者的身体健康。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种碳纳米管结构作为双面胶的应用，该碳纳米管结构作为双面胶应用时，可以在高温和低温下使用，当不需要粘结时，分开物体比较容易，不会在物体表面残留，且不含有有机溶剂。

一种碳纳米管结构作为双面胶的应用，该碳纳米管结构用于将两个物体粘结于一体，该碳纳米管结构包括一第一粘结面及一第二粘结面，第一粘结面和第二粘结面相对设置；该碳纳米管结构由至少一层超顺排碳纳米管膜组成，该至少一层超顺排碳纳米管膜包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管的延伸方向基本相同且通过范德华力相互连接，该延伸方向平行于所述第一粘结面和第二粘结面。

一种碳纳米管结构作为双面胶的应用，该碳纳米管结构用于将两个物体粘结于一体，该碳纳米管结构由多个碳纳米管组成，该多个碳纳米管首尾相连且沿同一方向延伸，且延伸方向平行于双面胶的长度方向，所述多个碳纳米管通过范德华力相互连接。

与现有技术相比较，由本发明提供的碳纳米管结构作为双面胶的应用具有以下优点，该碳纳米管结构作为双面胶应用时，与物体之间仅通过范德华力粘结，范德华力基本上不受温度的影响，因此，所述碳纳米管结构作为双面胶的应用温度范围较大，例如，在-196℃～1000℃的范围内均具有较大的粘性；而且当不需要粘结时，可以仅通过一定的外力就能将物体分开，不会对物体造成损伤，而且碳纳米管结构在物体上基本没有残留；另外，所述碳纳米管结构仅由超顺排碳纳米管膜组成，不含有有机溶剂，对环境污染较小。

附图说明

图1为为本发明实施例提供的超顺排碳纳米管膜的俯视结构示意图。

图2为本发明实施例提供的超顺排碳纳米管膜的扫描电子显微镜照片。

图3为本发明实施例提供的碳纳米管结构包括8层超顺排碳纳米管膜时的扫描电子显微镜照片。

图4为本发明实施例提供的碳纳米管结构包括50层超顺排碳纳米管膜时的扫描电子显微镜照片。

图5为本发明实施例提供的碳纳米管结构包括至少两层超顺排碳纳米管膜时的结构示意图。

图6为本发明实施例提供的硅片表面张力随碳纳米管结构中超顺排碳纳米管层数的变化曲线。

图7为本发明实施例提供的热氧化硅片表面张力随碳纳米管结构中超顺排碳纳米管层数的变化曲线。

主要元件符号说明

超顺排碳纳米管膜 10

碳纳米管 100

具体实施方式

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种第一碳纳米管结构作为双面胶的应用，该第一碳纳米管结构用于将两个物体粘结于一体。该第一碳纳米管结构由至少一层超顺排碳纳米管膜10组成。该超顺排碳纳米管膜10包括多个碳纳米管100，该多个碳纳米管100基本朝同一方向延伸，且该多个碳纳米管100的延伸方向基本平行于超顺排碳纳米管膜10的表面。所述第一碳纳米管结构作为双面胶应用时，该第一碳纳米管结构包括一第一粘结面及一第二粘结面，该第一粘结面和第二粘结面相对设置，所述多个碳纳米管100的延伸方向平行于所述第一粘结面和第二粘结面。

请一并参阅图2，所述多个碳纳米管100基本朝同一方向延伸是指超顺排碳纳米管膜10中大多数碳纳米管的延伸方向朝同一方向，仅存在少数随机排列的碳纳米管，这些碳纳米管不会对超顺排碳纳米管膜10中大多数碳纳米管的整体延伸方向构成明显影响，该少数随机排列的碳纳米管可以忽略。所述超顺排碳纳米管膜10中的多个碳纳米管100是通过范德华力首尾相连。进一步地，所述超顺排碳纳米管膜10中每一碳纳米管100与在延伸方向上相邻的碳纳米管通过范德华力首尾相连。

所述超顺排碳纳米管膜10中的多个碳纳米管100为纯碳纳米管，纯碳纳米管是指碳纳米管未经过任何物理、化学等修饰，碳纳米管的表面纯净(纯净度达到99.9％以上)，基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等。因此，所述碳纳米管结构作为双面胶应用可以使双面胶中不含有有机溶剂，对环境污染较小。

由于超顺排碳纳米管膜10中的碳纳米管100非常纯净，且由于碳纳米管本身的比表面积非常大，所以该超顺排碳纳米管膜10本身具有较强的粘性，由其形成的第一碳纳米管结构也具有很强的粘性，当该第一碳纳米管结构作为双面胶应用时可以很好的将两个物体粘结于一体。由于所述超顺排碳纳米管膜10中的碳纳米管的表面纯净，基本不含有无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等，所以该超顺排碳纳米管膜10具有很高的热稳定性，即使在很高的温度下也不易氧化。另外，当所述第一碳纳米管结构作为双面胶应用时，所述第一碳纳米管结构仅通过范德华力与待粘结物粘结，温度对范德华力的影响很小，因此，当所述第一碳纳米管结构作为双面胶应用时，双面胶在高温和低温下仍然具有很好的粘性，进而使所述第一碳纳米管结构作为双面胶的应用温度范围较广。优选的，所述第一碳纳米管结构作为双面胶的应用温度范围为-196℃～1000℃。

所述超顺排碳纳米管膜10为一自支撑结构，所谓自支撑是指超顺排碳纳米管膜10无需其它基体支撑，可自支撑保持一膜的形态。因此，所述超顺排碳纳米管膜10可直接铺设于待粘结物的待粘结表面上，并与该待粘结表面贴合设置。

所述超顺排碳纳米管膜10可以从一超顺排碳纳米管阵列中直接拉取获得。该超顺排碳纳米管膜10中碳纳米管的排列方向基本平行于超顺排碳纳米管膜10的拉伸方向。该超顺排碳纳米管阵列中的碳纳米管纯净且碳纳米管长度较长，一般大于300微米。所述超顺排碳纳米管阵列的制备方法不限，可以为化学气相沉积法、电弧放电制备方法或气溶胶制备方法等。本实施例中，所述超顺排碳纳米管阵列的制备方法采用化学气相沉积法，其具体步骤包括：(a)提供一基底，该基底可选用P型硅基底、N型硅基底或形成有氧化层的硅基底等；(b)在基底表面均匀形成一催化剂层，该催化剂层材料可选用铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或其任意组合的合金之一；(c)将上述形成有催化剂层的基底在700～900℃的空气中退火约30分钟～90分钟；(d)将处理过的基底置于反应炉中，在保护气体环境下加热到500～740℃，然后通入碳源气体反应约5～30分钟，生长得到超顺排碳纳米管阵列，其高度为200～400微米。本实施例中碳源气可选用乙炔等化学性质较活泼的碳氢化合物，保护气体可选用氮气、氨气或惰性气体。

从所述超顺排碳纳米管阵列中拉取获得所述超顺排碳纳米管膜10具体包括以下步骤：从上述超顺排碳纳米管阵列中选定一定宽度的多个碳纳米管片断；以一定速度沿基本垂直于超顺排碳纳米管阵列生长方向拉伸该多个碳纳米管片断，以形成一连续的所述超顺排碳纳米管膜10。

请参阅图3～5，当所述第一碳纳米管结构由至少两层超顺排碳纳米管膜10组成时，该至少两层超顺排碳纳米管膜10重叠且平行设置，相邻两个超顺排碳纳米管膜10之间通过范德华力紧密连接。该至少两层超顺排碳纳米管膜10中每层超顺排碳纳米管膜10中碳纳米管的延伸方向与其它层超顺排碳纳米管膜10中碳纳米管的延伸方向基本相同，基本相同是指大多数碳纳米管的延伸方向朝同一方向，仅存在少数随机排列的碳纳米管，这些碳纳米管不会对超顺排碳纳米管膜10中大多数碳纳米管的整体延伸方向构成明显影响，可以忽略。

所述第一碳纳米管结构作为双面胶应用时，该第一碳纳米管结构中超顺排碳纳米管膜10的层数不限，可以根据实际需要进行选择。优选的，所述第一碳纳米管结构由5～30层超顺排碳纳米管膜重叠且平行组成。更优选的，所述第一碳纳米管结构由10～15层超顺排碳纳米管膜重叠且平行组成。请参阅图6，分别采用由1层、2层、4层、6层、8层、10层、12层、15层、30层超顺排碳纳米管膜10组成的第一碳纳米管结构作为双面胶粘结两个边长为7毫米的正方形硅片，从图中可以看出，当两个硅片之间没有第一碳纳米管结构时，两个硅片完全没有粘结力；随着第一碳纳米管结构中超顺排碳纳米管膜10的层数增加，两个硅片之间的粘结力增加，当第一碳纳米管结构中超顺排碳纳米管膜层数大于15层之后，粘结力随超顺排碳纳米管膜10的层数增加的速率减慢。请参阅图7，分别采用由4层、6层、15层、20层超顺排碳纳米管膜10组成的第一碳纳米管结构作为双面胶粘结硅片和热氧化硅片(SiO2)，从图中可以看出，随着第一碳纳米管结构中超顺排碳纳米管膜10的层数增加，硅片和热氧化硅片之间的粘结力增加，当第一碳纳米管结构中超顺排碳纳米管膜层数大于15层之后，粘结力随超顺排碳纳米管膜10的层数增加的速率减慢。本实施例中，所述第一碳纳米管结构包括10层超顺排碳纳米管膜重叠且平行设置。

本发明中的所述第一碳纳米管结构作为双面胶应用时仅通过范德华力与待粘结物粘结，如果待粘结物表面太粗糙或者表面不干净，会降低第一碳纳米管结构与待粘结物之间的范德华力，进而影响双面胶与待粘结物之间的粘结力。所述第一碳纳米管结构作为双面胶应用时，优选用于粘结具有干净平滑表面的物体，即所述待粘结物的待粘结表面为干净平滑的表面。所述干净平滑表面是指表面基本不含有杂质且表面粗糙度较小，优选的，所述干净平滑表面的表面粗糙度小于等于1.0微米。所述待粘结物可以为干净平滑的玻璃、石英片、硅片、PET片等。由于所述第一碳纳米管结构作为双面胶时仅通过范德华力将物体粘结在一起，当粘结在一起的物体之间需要分开时，只需要施加一定的力即可，该第一碳纳米管结构可以从物体表面去除干净，不会对物体表面造成伤害；而且当采用所述第一碳纳米管结构作为双面胶粘结物体时，如果粘结的位置不是很准确可以随时进行调整。

本发明第二实施例提供一种第二碳纳米管结构作为双面胶的应用，该第二碳纳米管结构用于将两个物体粘结于一体。本实施例中的第二碳纳米管结构与第一实施例中的第一碳纳米管结构基本相同，其不同仅在于，本实施例中的超顺排碳纳米管膜由多个基本朝同一方向延伸的碳纳米管组成，该多个碳纳米管在其延伸方向上首尾相连。

本实施例中的多个碳纳米管为纯碳纳米管，纯碳纳米管是指碳纳米管未经过任何物理、化学等修饰，碳纳米管的表面纯净(纯净度达到99.9％以上)，基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等。

本发明第三实施例提供一第三碳纳米管结构作为双面胶的应用，该第三碳纳米管结构用于将两个物体粘结于一体。本实施例中的第三碳纳米管结构与第一实施例中的第一碳纳米管结构基本上相同，其不同仅在于，该第三碳纳米管结构由多个碳纳米管组成，该多个碳纳米管首尾相连且沿同一方向延伸，且延伸方向平行于双面胶的长度方向，所述多个碳纳米管通过范德华力相互连接。

本实施例中的多个碳纳米管为纯碳纳米管，纯碳纳米管是指碳纳米管未经过任何物理、化学等修饰，碳纳米管的表面纯净(纯净度达到99.9％以上)，基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。

碳纳米管结构作为双面胶的应用专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。