的步骤，使该代替基底30至少 一个侧面304与该碳纳米管阵列10的侧面106对齐。该需要相互接触的两个碳纳米管阵 列10的侧面106的形状可相互对应，从而能够实现较大面积接触。
[0061] 该切割代替基底30及其上的碳纳米管阵列10的步骤可通过激光刻蚀或机械切割 等方式实现。
[0062] 在本实施例中，生长于圆形单晶硅生长基底20的两个碳纳米管阵列10分别转移 至两个矩形代替基底30表面，通过沿轨迹108激光刻蚀形成两个正方形代替基底及碳纳米 管阵列10'。
[0063] 当然，也可将碳纳米管阵列10转移至面积相同的代替基底30表面302,或者预先 形成与该代替基底30表面302的面积相同的碳纳米管阵列10,再转移至该代替基底30的 表面302。
[0064] 由于多个碳纳米管阵列10在侧面106相互接触时，接触面积越大，接触越紧密，产 生的范德华力越大，优选为采用至少一弹性代替基底30转移该碳纳米管阵列10,在使该多 个代替基底30的侧面304相互接触的过程中，对该弹性代替基底30施加压力，使该弹性代 替基底30压缩变小，使多个碳纳米管阵列10之间距离更小，接触更为紧密。
[0065] 请一并参阅图1及图10,该步骤S3与传统的碳纳米管拉膜步骤的区别是，该碳纳 米管膜是从转移至该代替基底30并且由多个碳纳米管阵列10相互拼接后得到的拼接阵列 80中拉取，而非从直接在生长基底20表面的碳纳米管阵列10中进行拉取。在优选的实施 例中，该碳纳米管膜40是从倒立的设置在该代替基底30表面的拼接阵列80中进行拉取， 也就是从拼接阵列80的原来的生长底部进行拉取。
[0066] 在该步骤S3中，可沿任意方向从该拼接阵列80中拉取碳纳米管膜40。相对于从 碳纳米管阵列10中直接拉取获得的碳纳米管膜，当沿垂直于该第一方向（X)的第二方向 (y)拉取该碳纳米管膜40时，该碳纳米管膜40具有更大的宽度，当沿该第一方向（X)拉取 该碳纳米管膜40时，该碳纳米管膜40具有更大的长度。。由于该多个碳纳米管阵列10在 拼接时紧密接触，使不同碳纳米管阵列10中的碳纳米管之间具有足够的范德华力，从而形 成完整的拼接阵列80,因此从该拼接阵列80中可以拉取获得一个完整的碳纳米管膜40,而 非两个独立的碳纳米管膜40。该拼接的过程并不影响该碳纳米管阵列10的形态，因此得到 的拼接阵列80仍然能够拉取碳纳米管膜40。
[0067] 所述步骤S3具体包括以下步骤：S31，从该代替基底30表面的拼接阵列80中通过 拉取工具50选定一碳纳米管片段；S32,通过移动该拉取工具50,沿该第二方向拉取该选定 的碳纳米管片段，从而首尾相连的拉出多个碳纳米管片段，进而形成一连续的碳纳米管膜 40。
[0068] 在该步骤S31中，采用具有一定宽度的胶带或粘性基条接触该拼接阵列80以选定 具有一定宽度的一碳纳米管片段，该碳纳米管片段的宽度方向为该第一方向，由于该碳纳 米管阵列40在该第一方向上长度增大，因此可选择的碳纳米管片段的宽度也得到增大。在 该步骤S32中，该选定的碳纳米管片段的拉取方向与该拼接阵列80中碳纳米管的生长方向 呈一不为〇的角度a，优选为30度~90度，并且该拉取方向垂直于该第一方向。
[0069] 上述步骤A122及B123有别于步骤S3,步骤A122及B123的目的是使碳纳米管阵 列10整体脱离该生长基底20,脱离后仍保持阵列10的形态。而在步骤S3的目的是从拼接 阵列80中拉取碳纳米管膜40,因此并非使拼接阵列80整体脱离代替基底30,而是先使一 小部分碳纳米管，如碳纳米管片段，脱离代替基底30,再由该拉出的碳纳米管片段带动相邻 的碳纳米管片段被首尾相连的拉出，即陆续脱离代替基底30。
[0070] 本技术方案通过将碳纳米管阵列10转移至代替基底30,并保持该碳纳米管阵列 10仍具有拉膜性能，当需要宽度较宽或长度较长的碳纳米管膜40时，通过将多个该代替基 底30并排设置，使多个碳纳米管阵列10相互接触，拼接成完整的拼接阵列80,再从该拼接 阵列80中拉取宽度较宽或长度较长的碳纳米管膜40,而避免了对厚度较小的碳纳米管膜 40进行直接操作引起的破坏。
[0071]另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，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之内。
【主权项】
1. 一种碳纳米管膜的制备方法，包括以下步骤： 提供多个分别转移至不同代替基底的碳纳米管阵列，该碳纳米管阵列的形态能够使 得碳纳米管膜从该碳纳米管阵列中连续地拉出，该碳纳米管膜包括多个首尾相连的碳纳米 管； 将该多个代替基底并排设置，从而使该多个碳纳米管阵列的侧面相互接触，通过范德 华力结合，形成一拼接阵列，该拼接阵列的面积大于该碳纳米阵列的面积；以及 从该拼接阵列拉取该碳纳米管膜。2. 如权利要求1所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该碳纳米管阵列通过如 下步骤转移至该代替基底的表面： 提供该代替基底及一生长基底，该生长基底表面具有该碳纳米管阵列； 将该代替基底的表面接触该碳纳米管阵列远离该生长基底的表面；以及 通过移动该代替基底与该生长基底中的至少一方，使该代替基底与该生长基底相远 离，从而使该碳纳米管阵列与该生长基底分离，并转移至该代替基底，同时保持该碳纳米管 阵列的形态能够使该碳纳米管膜得以从该碳纳米管阵列中连续地拉出。3. 如权利要求2所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底的材料为聚 二甲基硅氧烷。4. 如权利要求2所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，在该代替基底的表面具 有微结构。5. 如权利要求2所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底与该生长基 底之间设置有间隔装置，该间隔装置在该代替基底与该生长基底之间的高度小于或等于该 碳纳米管阵列的高度。6. 如权利要求1所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该碳纳米管阵列通过如 下步骤转移至该代替基底的表面： 提供该代替基底及一生长基底，该生长基底表面具有该碳纳米管阵列，该碳纳米管阵 列靠近该生长基底的表面为第一表面，远离该生长基底的表面为第二表面； 将该代替基底设置在该碳纳米管阵列的第二表面，并使该代替基底与该碳纳米管阵列 的第二表面之间具有液态介质； 使位于该代替基底与该碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质固化变为固态介 质； 通过移动该代替基底与该生长基底中的至少一方，使该代替基底与该生长基底相远 离，从而使该碳纳米管阵列与该生长基底分离，并转移至该代替基底，同时保持该碳纳米管 阵列的形态能够使该碳纳米管膜得以从该碳纳米管阵列中连续地拉出；以及 通过升温去除位于该代替基底与该碳纳米管阵列之间的固态介质。7. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该使该代替基底与该碳 纳米管阵列的第二表面之间具有液态介质的步骤包括： 在该碳纳米管阵列的第二表面形成一层液态介质；以及 将该代替基底的表面接触该具有液态介质的第二表面。8. 如权利要求7所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，使位于该代替基底与该 碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质变为固态介质的步骤包括以具有凝固点以下温 度的代替基底接触该具有液态介质的第二表面。9. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该使该代替基底与该碳 纳米管阵列的第二表面之间具有液态介质的步骤包括： 在该代替基底的表面形成一层液态介质；以及 将该代替基底具有液态介质的表面接触该碳纳米管阵列的第二表面。10. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，使位于该代替基底与该 碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质变为固态介质的步骤包括将该代替基底、液态介 质、碳纳米管阵列及生长基底的层叠结构放入低温箱中降温至凝固点以下。11. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该液态介质为水，该固 态介质为冰。12. 如权利要求2或6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底与该生 长基底中的至少一方的移动方向为垂直于该生长基底的碳纳米管生长表面。13. 如权利要求2或6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底与该碳 纳米管阵列之间的结合力大于该生长基底与该碳纳米管阵列之间的结合力且小于该碳纳 米管阵列中碳纳米管间的范德华力。14. 如权利要求1所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底的侧面与该 碳纳米管阵列的侧面对齐。
【专利摘要】本发明提供一种碳纳米管膜的制备方法，包括以下步骤：提供多个分别转移至不同代替基底的碳纳米管阵列，该碳纳米管阵列的形态能够使得碳纳米管膜从该碳纳米管阵列中连续地拉出，该碳纳米管膜包括多个首尾相连的碳纳米管；将该多个代替基底并排设置，从而使该多个碳纳米管阵列的侧面相互接触，通过范德华力结合，形成一拼接阵列，该拼接阵列的面积大于该碳纳米阵列的面积；以及从该拼接阵列拉取该碳纳米管膜。
【IPC分类】B81C1/00, B82B3/00, B82Y40/00
【公开号】CN105399044
【申请号】CN201410262024
【发明人】魏洋, 范守善
【申请人】清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年6月13日
【公告号】US9394176, US20150360949
[0061] 该切割代替基底30及其上的碳纳米管阵列10的步骤可通过激光刻蚀或机械切割 等方式实现。
[0062] 在本实施例中，生长于圆形单晶硅生长基底20的两个碳纳米管阵列10分别转移 至两个矩形代替基底30表面，通过沿轨迹108激光刻蚀形成两个正方形代替基底及碳纳米 管阵列10'。
[0063] 当然，也可将碳纳米管阵列10转移至面积相同的代替基底30表面302,或者预先 形成与该代替基底30表面302的面积相同的碳纳米管阵列10,再转移至该代替基底30的 表面302。
[0064] 由于多个碳纳米管阵列10在侧面106相互接触时，接触面积越大，接触越紧密，产 生的范德华力越大，优选为采用至少一弹性代替基底30转移该碳纳米管阵列10,在使该多 个代替基底30的侧面304相互接触的过程中，对该弹性代替基底30施加压力，使该弹性代 替基底30压缩变小，使多个碳纳米管阵列10之间距离更小，接触更为紧密。
[0065] 请一并参阅图1及图10,该步骤S3与传统的碳纳米管拉膜步骤的区别是，该碳纳 米管膜是从转移至该代替基底30并且由多个碳纳米管阵列10相互拼接后得到的拼接阵列 80中拉取，而非从直接在生长基底20表面的碳纳米管阵列10中进行拉取。在优选的实施 例中，该碳纳米管膜40是从倒立的设置在该代替基底30表面的拼接阵列80中进行拉取， 也就是从拼接阵列80的原来的生长底部进行拉取。
[0066] 在该步骤S3中，可沿任意方向从该拼接阵列80中拉取碳纳米管膜40。相对于从 碳纳米管阵列10中直接拉取获得的碳纳米管膜，当沿垂直于该第一方向（X)的第二方向 (y)拉取该碳纳米管膜40时，该碳纳米管膜40具有更大的宽度，当沿该第一方向（X)拉取 该碳纳米管膜40时，该碳纳米管膜40具有更大的长度。。由于该多个碳纳米管阵列10在 拼接时紧密接触，使不同碳纳米管阵列10中的碳纳米管之间具有足够的范德华力，从而形 成完整的拼接阵列80,因此从该拼接阵列80中可以拉取获得一个完整的碳纳米管膜40,而 非两个独立的碳纳米管膜40。该拼接的过程并不影响该碳纳米管阵列10的形态，因此得到 的拼接阵列80仍然能够拉取碳纳米管膜40。
[0067] 所述步骤S3具体包括以下步骤：S31，从该代替基底30表面的拼接阵列80中通过 拉取工具50选定一碳纳米管片段；S32,通过移动该拉取工具50,沿该第二方向拉取该选定 的碳纳米管片段，从而首尾相连的拉出多个碳纳米管片段，进而形成一连续的碳纳米管膜 40。
[0068] 在该步骤S31中，采用具有一定宽度的胶带或粘性基条接触该拼接阵列80以选定 具有一定宽度的一碳纳米管片段，该碳纳米管片段的宽度方向为该第一方向，由于该碳纳 米管阵列40在该第一方向上长度增大，因此可选择的碳纳米管片段的宽度也得到增大。在 该步骤S32中，该选定的碳纳米管片段的拉取方向与该拼接阵列80中碳纳米管的生长方向 呈一不为〇的角度a，优选为30度~90度，并且该拉取方向垂直于该第一方向。
[0069] 上述步骤A122及B123有别于步骤S3,步骤A122及B123的目的是使碳纳米管阵 列10整体脱离该生长基底20,脱离后仍保持阵列10的形态。而在步骤S3的目的是从拼接 阵列80中拉取碳纳米管膜40,因此并非使拼接阵列80整体脱离代替基底30,而是先使一 小部分碳纳米管，如碳纳米管片段，脱离代替基底30,再由该拉出的碳纳米管片段带动相邻 的碳纳米管片段被首尾相连的拉出，即陆续脱离代替基底30。
[0070] 本技术方案通过将碳纳米管阵列10转移至代替基底30,并保持该碳纳米管阵列 10仍具有拉膜性能，当需要宽度较宽或长度较长的碳纳米管膜40时，通过将多个该代替基 底30并排设置，使多个碳纳米管阵列10相互接触，拼接成完整的拼接阵列80,再从该拼接 阵列80中拉取宽度较宽或长度较长的碳纳米管膜40,而避免了对厚度较小的碳纳米管膜 40进行直接操作引起的破坏。
[0071]另外，本领域技术人员还可在本发明精神内做其他变化，当然，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之内。
【主权项】
1. 一种碳纳米管膜的制备方法，包括以下步骤： 提供多个分别转移至不同代替基底的碳纳米管阵列，该碳纳米管阵列的形态能够使 得碳纳米管膜从该碳纳米管阵列中连续地拉出，该碳纳米管膜包括多个首尾相连的碳纳米 管； 将该多个代替基底并排设置，从而使该多个碳纳米管阵列的侧面相互接触，通过范德 华力结合，形成一拼接阵列，该拼接阵列的面积大于该碳纳米阵列的面积；以及 从该拼接阵列拉取该碳纳米管膜。2. 如权利要求1所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该碳纳米管阵列通过如 下步骤转移至该代替基底的表面： 提供该代替基底及一生长基底，该生长基底表面具有该碳纳米管阵列； 将该代替基底的表面接触该碳纳米管阵列远离该生长基底的表面；以及 通过移动该代替基底与该生长基底中的至少一方，使该代替基底与该生长基底相远 离，从而使该碳纳米管阵列与该生长基底分离，并转移至该代替基底，同时保持该碳纳米管 阵列的形态能够使该碳纳米管膜得以从该碳纳米管阵列中连续地拉出。3. 如权利要求2所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底的材料为聚 二甲基硅氧烷。4. 如权利要求2所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，在该代替基底的表面具 有微结构。5. 如权利要求2所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底与该生长基 底之间设置有间隔装置，该间隔装置在该代替基底与该生长基底之间的高度小于或等于该 碳纳米管阵列的高度。6. 如权利要求1所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该碳纳米管阵列通过如 下步骤转移至该代替基底的表面： 提供该代替基底及一生长基底，该生长基底表面具有该碳纳米管阵列，该碳纳米管阵 列靠近该生长基底的表面为第一表面，远离该生长基底的表面为第二表面； 将该代替基底设置在该碳纳米管阵列的第二表面，并使该代替基底与该碳纳米管阵列 的第二表面之间具有液态介质； 使位于该代替基底与该碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质固化变为固态介 质； 通过移动该代替基底与该生长基底中的至少一方，使该代替基底与该生长基底相远 离，从而使该碳纳米管阵列与该生长基底分离，并转移至该代替基底，同时保持该碳纳米管 阵列的形态能够使该碳纳米管膜得以从该碳纳米管阵列中连续地拉出；以及 通过升温去除位于该代替基底与该碳纳米管阵列之间的固态介质。7. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该使该代替基底与该碳 纳米管阵列的第二表面之间具有液态介质的步骤包括： 在该碳纳米管阵列的第二表面形成一层液态介质；以及 将该代替基底的表面接触该具有液态介质的第二表面。8. 如权利要求7所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，使位于该代替基底与该 碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质变为固态介质的步骤包括以具有凝固点以下温 度的代替基底接触该具有液态介质的第二表面。9. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该使该代替基底与该碳 纳米管阵列的第二表面之间具有液态介质的步骤包括： 在该代替基底的表面形成一层液态介质；以及 将该代替基底具有液态介质的表面接触该碳纳米管阵列的第二表面。10. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，使位于该代替基底与该 碳纳米管阵列的第二表面之间的液态介质变为固态介质的步骤包括将该代替基底、液态介 质、碳纳米管阵列及生长基底的层叠结构放入低温箱中降温至凝固点以下。11. 如权利要求6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该液态介质为水，该固 态介质为冰。12. 如权利要求2或6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底与该生 长基底中的至少一方的移动方向为垂直于该生长基底的碳纳米管生长表面。13. 如权利要求2或6所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底与该碳 纳米管阵列之间的结合力大于该生长基底与该碳纳米管阵列之间的结合力且小于该碳纳 米管阵列中碳纳米管间的范德华力。14. 如权利要求1所述的碳纳米管膜的制备方法，其特征在于，该代替基底的侧面与该 碳纳米管阵列的侧面对齐。
【专利摘要】本发明提供一种碳纳米管膜的制备方法，包括以下步骤：提供多个分别转移至不同代替基底的碳纳米管阵列，该碳纳米管阵列的形态能够使得碳纳米管膜从该碳纳米管阵列中连续地拉出，该碳纳米管膜包括多个首尾相连的碳纳米管；将该多个代替基底并排设置，从而使该多个碳纳米管阵列的侧面相互接触，通过范德华力结合，形成一拼接阵列，该拼接阵列的面积大于该碳纳米阵列的面积；以及从该拼接阵列拉取该碳纳米管膜。
【IPC分类】B81C1/00, B82B3/00, B82Y40/00
【公开号】CN105399044
【申请号】CN201410262024
【发明人】魏洋, 范守善
【申请人】清华大学, 鸿富锦精密工业（深圳）有限公司
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2014年6月13日
【公告号】US9394176, US20150360949
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