复合碳纳米管膜、其制备方法及层状发热器件与流程

1.本技术涉及碳材料技术领域，尤其是涉及一种复合碳纳米管膜、其制备方法及层状发热器件。


背景技术：

2.碳纳米管是一种典型的一维纳米材料，在碳纳米管的长度方向上具有极高的强度、导电性和导热性。但在许多应用场景下，碳纳米管经常需要进一步制成宏观尺寸下的产品才能够进一步使用，例如由许多根碳纳米管进一步制备而成的碳纳米管膜。碳纳米管膜具有质量轻、强度高、可随意弯折、可裁剪成任意形状、占用空间小、耐高温、耐腐蚀、使用寿命长、高温下不易变形、导热率高等诸多优点。得益于较好的导电性能和导热性能，碳纳米管膜能够用于制备发热器件的发热芯层材料，将电能高效转化为热能并且使热能及时发散。
3.传统的碳纳米管膜往往是由碳纳米管浆料或碳纳米管粉末压制形成的碳纳米管膜。这样的碳纳米管膜的发热性能仍然较为有限。具体地，由于其导电性不高，所以在较低的电压下能够产生的热量有限，温度上升也较为有限。因而这样的碳纳米管膜往往仍难以满足实际需求。


技术实现要素：

4.基于此，为了提高碳纳米管膜的导电性能进而提高其发热性能，本发明提供了一种具有更高导电性能的复合碳纳米管膜的制备方法以及对应的复合碳纳米管膜，该复合碳纳米管膜的制备方法具体如下。
5.根据本发明的一个实施例，一种复合碳纳米管膜的制备方法，其包括如下步骤：
6.获取碳纳米管基膜，所述碳纳米管基膜中包括一层碳纳米管薄膜或多层层叠设置的碳纳米管薄膜，所述碳纳米管薄膜具有取向排列的第一碳纳米管；
7.获取碳纳米管浆料，所述碳纳米管浆料包括溶剂和均匀分散于所述溶剂中的第二碳纳米管和粘结剂；
8.在所述碳纳米管基膜的表面涂覆所述碳纳米管浆料，去除所述碳纳米管浆料中的溶剂，以制备所述复合碳纳米管膜。
9.在其中一个实施例中，所述碳纳米管浆料的粘稠度为4000cp～8000cp。
10.在其中一个实施例中，在所述碳纳米管浆料中，所述第二碳纳米管的质量占比为0.3％～20％，所述粘结剂的质量占比为0.1％～5％。
11.在其中一个实施例中，所述碳纳米管浆料还包括质量占比为0.1％～5％的分散剂，所述分散剂用于促进所述第二碳纳米管在所述溶剂中的分散性。
12.在其中一个实施例中，所述粘结剂选自聚偏氟乙烯，和/或所述分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮。
13.在其中一个实施例中，所述碳纳米管基膜包括多层所述碳纳米管薄膜，制备所述
碳纳米管基膜的方法包括如下步骤：将多个单层所述碳纳米管薄膜层叠后并辊压，以获得致密化的多层的所述碳纳米管基膜。
14.在其中一个实施例中，在将多个单层所述碳纳米管薄膜辊压的过程中，还包括采用醇类液体浸润所述碳纳米管薄膜的步骤。
15.在其中一个实施例中，在将多个单层所述碳纳米管薄膜辊压的过程中，压辊对所述碳纳米管薄膜的压强为0.2mpa～1mpa，压辊的移动速率为0.1m/min～6m/min。
16.在其中一个实施例中，所述碳纳米管基膜包括多层所述碳纳米管薄膜，任两层所述碳纳米管薄膜的取向之间的夹角≤15
°
。
17.在其中一个实施例中，所述碳纳米管基膜的厚度为1μm～50μm。
18.及，一种复合碳纳米管膜，其包括：
19.碳纳米管基膜，所述碳纳米管基膜中包括一层或多层碳纳米管薄膜，所述碳纳米管薄膜中具有取向排列的第一碳纳米管；及
20.碳纳米管增强层，所述碳纳米管增强层包括第二碳纳米管和粘结剂，所述碳纳米管增强层中的所述第二碳纳米管通过所述粘结剂粘结于所述碳纳米管基膜的表面，或者，所述碳纳米管增强层中的所述第二碳纳米管通过所述粘结剂粘结于所述碳纳米管基膜的表面并有部分所述第二碳纳米管插入所述碳纳米管基膜的表层。
21.在其中一个实施例中，所述复合碳纳米管膜由根据上述任一实施例所述的制备方法制备得到。
22.进一步地，一种层状发热器件，所述层状发热器件包括将电能转化为热能的发热芯层，所述发热芯层包括根据上述任一实施例所述的复合碳纳米管膜。
23.上述实施例的复合碳纳米管膜具有如下有益效果：
24.上述实施例的复合碳纳米管膜中具有取向的碳纳米管薄膜，取向的碳纳米管薄膜在取向方向上具有显著高于传统的、碳纳米管无规分布的碳纳米管薄膜的导电性，因而其发热性能也可以得到显著提升。并且，在取向方向上，碳纳米管薄膜的导热性能和机械性能也都显著优于传统的碳纳米管薄膜。
25.进一步地，为了满足使用需求，上述实施例的复合碳纳米管膜的制备方法制备的复合碳纳米管膜在垂直取向方向上的拉伸强度能够得到显著提升。在该复合碳纳米管膜中，第二碳纳米管和粘结剂起到了中间连接体的作用，使得并排设置的第一碳纳米管连接更加紧密。具体地，原本并排的第一碳纳米管与第二碳纳米管相连接，同时第二碳纳米管也通过粘结剂与其他第二碳纳米管固定连接，在外力以非取向方向作用于碳纳米管基膜时，还需要克服第一碳纳米管与第二碳纳米管之间的结合力，由此该复合碳纳米管膜在非取向方向上的拉伸强度得到了显著提升。同时，由于以第二碳纳米管作为中间连接体，碳纳米管基膜之间仍旧保持了与原本相似的导电性，并不会由于引入其他非绝缘物质而发生显著降低。
26.本技术的一个或多个实施例的细节在下面的附图和描述中提出。本技术的其它特征、目的和优点将从说明书、附图以及权利要求书变得明显。
附图说明
27.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使
用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
28.在附图中：
29.图1为本发明一实施例的复合碳纳米管膜的结构示意图；
30.图2为本发明实施例1的复合碳纳米管膜的表面形貌示意图。
具体实施方式
31.为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
32.除非另有限定，在本发明的描述中，“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语为基于发明附图所示的方位或位置关系，其仅是为了便于和简化对发明内容进行描述，同时帮助阅读者结合附图进行理解，而不是限定或暗示所指的装置或元件必须具有的特定方位，因此不能理解为对本发明的限制。
33.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。本文所使用的“多”表示两个或两个以上项目的组合。如未明示或本领域技术人员不对此具有通常理解，应认为本技术中的占比或浓度为质量占比或质量浓度。
34.传统的碳纳米管膜往往由涂布碳纳米管浆料或压制碳纳米管粉末的方式制备，这样制备的碳纳米管膜中的碳纳米管之间无规排列，单根碳纳米管的导电性能和导热性能较高，但由其无规排列形成的整体碳纳米管膜的导电性能却较差。这是由于这种碳纳米管膜在微观上存在诸多界面，这些界面加大了碳纳米管膜的电阻。
35.基于此，本发明的一个实施例提出采用具有取向的碳纳米管薄膜取代传统的碳纳米管膜，以获得具有更高导电性的碳纳米管膜。然而具有取向的碳纳米管膜也存在一些问题，导致其无法直接代替传统的碳纳米管膜进行应用。具体情况如下。
36.相较于无规排列的碳纳米管形成的碳纳米管薄膜，由碳纳米管阵列拉出来形成的碳纳米管薄膜中的碳纳米管具有一定的取向，即取向碳纳米管薄膜。在该取向方向上，碳纳米管薄膜整体具有显著较高的导电性能、导热性能和机械强度性能，因而取向碳纳米管薄膜能够满足对性能要求更高的使用场合。但是，这种取向碳纳米管薄膜在非取向方向上，特别是垂直于取向方向上需要依赖相邻的碳纳米管之间的范德华力结合在一起，由此导致取向碳纳米管薄膜在非取向方向上的强度远远低于其取向方向上的强度，这导致其在加工制备的过程中极其容易受损。这不仅给加工过程提出了极高的要求，还限制了取向碳纳米管薄膜产品的实际使用场景。
37.通过一些传统的技术手段也可以提升该碳纳米管薄膜的机械性能，例如采用包覆高分子材料层，借助于高分子材料的机械性能辅助该碳纳米管薄膜定型；又如在该碳纳米
管薄膜表面涂覆粘结剂，以增强碳纳米管薄膜整体的抗拉伸能力。然而，这些方法形成的复合碳纳米管膜通常都会使其整体电性能会发生显著降低，难以继续作为发热芯层的材料。
38.根据本发明的一个实施例，一种复合碳纳米管薄膜的制备方法，其包括如下步骤。
39.步骤s1，获取碳纳米管基膜，碳纳米管基膜包括一层碳纳米管薄膜或多层层叠设置的碳纳米管薄膜。其中，碳纳米管薄膜中具有取向排列的第一碳纳米管。
40.在其中一个具体示例中，碳纳米管基膜包括多层碳纳米管薄膜，且多层碳纳米管薄膜之间层叠设置。通常一层取向碳纳米管基膜的厚度较为有限，导致其体电阻相对较大，整体强度也较低，不适用于部分应用场景，因而可以通过叠加多层碳纳米管薄膜以形成整体更厚的碳纳米管基膜。可选地，取向碳纳米管薄膜的层数为20层～500层。薄膜层数可以根据实际需求选取。通常，碳纳米管薄膜层数越多，由其组成的碳纳米管基膜整体的电阻越小。
41.在其中一个具体示例中，碳纳米管基膜中包括多层取向碳纳米管薄膜，的取向夹角≤15。较为优选地，任两层碳纳米管薄膜中的取向之间的夹角≤15
°
。即，以其中一层碳纳米管薄膜中第一碳纳米管的取向作为基准方向，其他各层碳纳米管薄膜中第一碳纳米管的取向与该基准方向之间的夹角≤15
°
。较为优选地，碳纳米管基膜中的多层取向碳纳米管薄膜的取向相同。设置多层碳纳米管薄膜取向相同具有如下优点。一方面，相同取向的碳纳米管薄膜在制备时操作更为方便，成本更低。若采用不同方向叠加，特别是取向夹角为90
°
时，操作难度较大，效率低，且会限制基膜的实际尺寸。并且，在相同或相近方向层叠的碳纳米管薄膜，在该方向上具有更优秀的机械和电性能。
42.在其中一个具体示例中，碳纳米管基膜中包括多层取向碳纳米管薄膜，制备该碳纳米管基膜的方法包括将多层碳纳米管薄膜辊压以使所述碳纳米管薄膜致密化的步骤。辊压致密过程中，压辊施加的压强为0.2～1mpa。进一步地，在辊压致密的过程中，还可以采用醇类液体润湿层叠的多层取向碳纳米管薄膜，以增强碳纳米管薄膜之间的结合力。醇类液体可以选自乙醇。对应地，压辊的速度可以选自0.1m/min～6m/min。压辊速度超过该范围时，酒精不易完全挥发。同时不易及时发现辊压过程中可能出现的一些问题，影响薄膜的稳定性。进一步地，在辊压致密的过程中，还可以同时采取烘干的方式去除醇类液体。烘干温度可以是100℃～200℃，烘干温度配合压辊速度设置，压辊速度低时，采取较低温烘干即可；压辊速度高时，则需要较高温烘干，使薄膜烘干酒精完全挥发即可。
43.在其中一个具体示例中，碳纳米管基膜的厚度为0.5μm～100μm。进一步可选地，碳纳米管基膜的厚度为1μm～50μm。
44.在其中一个具体示例中，碳纳米管薄膜可以由碳纳米管阵列制备得到。碳纳米管阵列是沿特定方向进行生长的多根碳纳米管的集合体。由于碳纳米管阵列生长方向统一，因而其中的碳纳米管本身即具有取向性，由该碳纳米管阵列进一步制备得到的碳纳米管薄膜也具有一定的取向性。碳纳米管阵列中的碳纳米管长度可以根据实际需要选取实际制备条件进行选取，例如碳纳米管阵列的长度为100μm～1000μm，碳纳米管阵列中碳纳米管的直径为6nm～15nm。
45.更具体地，采用碳纳米管阵列制备取向碳纳米管薄膜的方法可以是：从碳纳米管阵列中夹取碳纳米管，并沿着垂直于碳纳米管阵列生长方向的方向进行拖拽，制备碳纳米管薄膜。在夹取工具拉伸碳纳米管时，碳纳米管通过范德华力带动改性碳纳米管阵列持续
不断地被拉出，由此制备的碳纳米管薄膜即具有沿着碳纳米管阵列生长方向的本征取向。
46.在一个具体示例中，碳纳米管阵列可以是由化学气相沉积法生长的碳纳米管阵列。更具体地，例如采用电子束蒸发法沉积催化剂层，催化剂层的材料可以选自铁、钴和镍中的至少一种。催化剂层的厚度可以是20nm～23nm。将形成有催化剂层的衬底升温至550℃～900℃后，再通入碳源气体反应，可制备得到碳纳米管阵列。其中，碳源气体可以包括乙烯与己烷，乙烯与己烷的气体分压比为1.25:1～8:1。碳源气体的流速为5ml/min～15ml/min，通入碳源气体进行反应的时间为10min～25min。通过该制备方法制备所得的碳纳米管阵列的力学性能较好。
47.通过化学气相法生长的碳纳米管阵列具有高度取向结构，由于碳纳米管之间的范德华力，沿特定方向从碳纳米管阵列中可以拉取相邻碳纳米管形成首尾相连的取向碳纳米管膜。使用碳纳米管膜对复合材料进行加强更具备可加工性，并且能够有效提升复合材料的断裂韧性。
48.步骤s2，在碳纳米管基膜表面布上碳纳米管浆料，碳纳米管浆料中包括溶剂和分散于溶剂中的分散质，分散质包括第二碳纳米管与粘结剂。
49.可以理解的是，在碳纳米管浆料所属技术领域中，“溶剂”和“溶质”通常
50.作广义理解，即在固体分散于液体形成的混合物中，该液体为“溶剂”，该固体为“溶质”，且固体可以是溶解于液体中的形式存在，也可以是以较小的颗粒悬浮于液体中的形式存在。
51.在其中一个具体示例中，同时在碳纳米管基膜相对的两侧表面布上碳纳米管浆料。布上碳纳米管浆料的方法具体可以是涂覆。例如，采用刮刀将碳纳米管浆料涂覆于碳纳米管基膜表面。更具体地，通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统进行双面涂覆。涂布速度可以是0.1m/min～0.8m/min。
52.在其中一个具体示例中，还包括涂覆完碳纳米管浆料制后去除碳纳米管浆料中的溶剂的步骤。去除溶剂的方式可以是烘干。烘干温度可以是100℃～200℃。涂布速度与烘干温度相匹配，涂布速度低时，低温烘干；涂布速度高时，则需要高温烘干，使浆料中的溶剂完全挥发即可。
53.在其中一个具体示例中，碳纳米管浆料的粘稠度为4000cp～8000cp，例如4000cp、5000cp、6000cp、7000cp、8000cp或上述各粘稠度之间的范围。粘稠度过低时浆料较稀，涂覆到碳纳米管薄膜上时，浆料彼此之间不易黏结，会四处散开，导致浆料上浆率低，涂层过薄。粘稠度过高时，浆料过于容易黏结，涂层效果较差。
54.在其中一个具体示例中，在碳纳米管浆料中，碳纳米管的质量占比为0.3％～20％，粘结剂的质量占比为0.1％～5％。
55.在其中一个具体示例中，在碳纳米管浆料中，还包括质量占比为0.1％～5％的分散剂。例如，分散剂可以是表面活性剂，分散剂用于提高碳纳米管在溶剂中的分散性。
56.在其中一个具体示例中，以质量占比计，碳纳米管浆料包括0.3％～20％的碳纳米管，0.1％～5％的粘结剂、0.1％～5％的分散剂以及余量的溶剂。
57.在其中一个具体示例中，粘结剂可以选自聚偏氟乙烯(pvdf)或海藻酸钠等具有粘性的物质。在其中一个具体示例中，溶剂可以选自氮甲基吡咯烷酮(nmp)、乙醇和水中的一种或多种。例如，为了提高碳纳米管的分散性，溶剂可以选自亲油性的溶剂氮甲基吡咯烷
酮，粘结剂可以选自聚偏氟乙烯。
58.在其中一个具体示例中，分散剂可以选自聚乙烯吡咯烷酮。聚乙烯吡咯烷酮能够较好地促进第二碳纳米管在氮甲基吡咯烷酮中的分散性，使得第二碳纳米管能够充分分开，并最终均匀地分布于碳纳米管基膜表层。
59.在其中一个具体示例中，涂覆的碳纳米管浆料的厚度为50μm～400μm。该厚度为涂覆的湿膜的厚度。该涂层烘干后会由于固含量和粘稠度的不同导致有不同涂层厚度。一般来说，固含量越高、粘稠度越高，烘干后的涂层厚度越高。涂层过厚会导致固化后的薄膜僵硬没有柔软性，并且在后续去除溶剂的过程中，由于溶剂的挥发不均匀而导致涂层易裂开。
60.进一步地，本发明的又一实施例还提供了一种由上述复合碳纳米管膜的制备方法制备所得的复合碳纳米管膜。
61.例如，请参照图1，该碳纳米管膜包括：碳纳米管基膜120，该碳纳米管基膜120中包括一层或多层碳纳米管薄膜，碳纳米管薄膜中具有取向排列的第一碳纳米管；及
62.碳纳米管增强层，碳纳米管增强层包括第二碳纳米管和粘结剂，碳纳米管增强层中的第二碳纳米管通过粘结剂粘结于碳纳米管基膜的表面，或者，碳纳米管增强层中的第二碳纳米管通过粘结剂粘结于碳纳米管基膜的表面并有部分第二碳纳米管插入碳纳米管基膜的表层。
63.在本实施例中，在该碳纳米管基膜120的相对两侧表面上同时设置有第一碳纳米管增强层110和第二碳纳米管增强层130。在其他实施例中，也可以设置在其中的一侧表面上。
64.在其中一个具体示例中，部分第二碳纳米管与位于碳纳米管基膜中的第一碳纳米管接触设置。
65.上述实施例的复合碳纳米管膜的制备方法制备的复合碳纳米管膜在垂直碳取向方向上的拉伸强度能够得到显著提升。具体地，在制备该复合碳纳米管膜时，碳纳米管增强层中的粘结剂会向碳纳米管基膜120渗入一些，可以连接第一碳管，并且，溶剂在挥发的过程中，会使薄膜有轻微收缩，拉近了并排的第一碳管的距离，提高了范德华力；同时，在该复合碳纳米管膜中，第二碳纳米管起到了中间连接体的作用，原本并排的第一碳纳米管与第二碳纳米管相连接。
66.同时第二碳纳米管也通过粘结剂与其他第二碳纳米管固定连接，第二碳管无规律地搭接在一起形成网状，碳纳米管增强层各个方向的强度都相近，与第一碳管通过粘结剂粘结在一起后，也有助于提高复合碳纳米管膜在非取向方向上的拉伸强度，在外力以非取向方向作用于碳纳米管基膜时，还需要克服第一碳纳米管与第二碳纳米管之间的结合力，由此该复合碳纳米管膜在非取向方向上的拉伸强度得到了显著提升。
67.并且，在该技术方案中，第二碳纳米管不仅起到了作为中间连接体的作用，以增强碳纳米管薄膜在非取向方向上的拉伸强度，还能够同时起到中间导电体的作用，保证碳纳米管增强层不会显著影响碳纳米管基膜的电性能。实验证明，该碳纳米管增强层能够在保证复合碳纳米管膜具有至少与其中碳纳米管基膜相似的电性能的基础上，提高垂直碳纳米管基膜的取向方向上的拉伸强度。
68.为了更易于理解及实现本发明，本发明还提供了如下较易实施的、更为具体详细的实施例作为参考。通过下述具体实施例和对比例的描述及性能结果，本发明的优点也将
更为明显。
69.以下各实施例和对比例中所用原料如无特殊说明，皆可从市场常规购得。
70.实施例1
71.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
72.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆碳纳米管浆料；其中，按照质量占比计，碳纳米管浆料配比为：5％的碳纳米管，1％的pvp；2.2％的pvdf以及余量的nmp；该碳纳米管浆料的粘稠度为4520cp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
73.实施例2
74.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
75.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆碳纳米管浆料；其中，按照质量占比计，碳纳米管浆料配比为：10％的碳纳米管，3.2％的pvp；2.5％的pvdf以及余量的nmp；该碳纳米管浆料的粘稠度为7558cp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
76.实施例3
77.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
78.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆碳纳米管浆料；其中，按照质量占比计，碳纳米管浆料配比为：7.5％的碳纳米管、2％的pvp、2.2％的pvdf以及余量的nmp，该碳纳米管浆料的粘稠度为5953cp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
79.实施例4
80.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
81.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆碳纳米管浆料；其中，按照质量占比计，碳纳米管浆料配比为：1％的碳纳米管，0.5％的pvp；0.5％的pvdf以及余量的nmp；该碳纳米管浆料的粘稠度为2137cp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
82.实施例5
83.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，采用辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
84.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆碳纳米管浆料；其中，按照质量占比计，碳纳米管浆料配比为：5％的碳纳米管，1％的pvp；2.2％的pvdf以及余量的nmp；该碳纳米管浆料的粘稠度为4520cp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
85.实施例6
86.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
87.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆碳纳米管浆料；其中，按照质量占比计，碳纳米管浆料配比为：5％的碳纳米管，2.2％的pvdf以及余量的nmp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
88.对比例1
89.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
90.对比例2
91.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
92.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆碳纳米管浆料；其中，按照质量占比计，粘结剂浆料配比为：5％的碳纳米管，1％的pvp以及余量的nmp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
93.对比例3
94.从碳纳米管阵列中拉出宽度约为10cm的碳纳米管薄膜，重复此步骤并重叠50层碳纳米管薄膜，同时采取加入乙醇浸润及辊压的方式使叠层的碳纳米管薄膜更为致密，然后烘干处理，制备碳纳米管基膜；其中，压辊的压强为0.4mpa，压辊移动速度为2m/min；烘干温度为150℃。
95.将所得的碳纳米管基膜通过小型卷对卷刮刀式流延涂布辊轧系统双面涂覆石墨烯浆料；其中，按照质量占比计，粘结剂浆料配比为：5％的导电炭黑，1％的pvp，2.2％的pvdf以及余量的nmp；刮刀涂覆厚度为200μm；刮刀涂布速度为0.2m/min，烘干温度为150℃。
96.试验例
97.测试以上各实施例和对比例的碳纳米管膜在取向方向上的电阻；将以上各实施例和对比例制备的碳纳米管膜接入电路中，电流方向沿取向方向，测试该复合碳纳米管膜整
体在5v电压下和12v电压下的稳定温度。另外，测试碳纳米管基膜上垂直于碳纳米管取向方向上的拉伸强度，结果可见于表1。
98.表1
[0099][0100]
如表1示出的，实施例1和对比例1之间的区别在于是否在碳纳米管基膜表面涂覆碳纳米管浆料，实施例1和对比例1在导电性能未出现显著增大的前提下，在垂直取向方向的拉伸强度出现了明显的提高。对比例2中，涂覆的碳纳米管浆料中不含粘结剂，其导电性能并未出现显著提高，说明粘结剂的引入能够通过提高第二碳纳米管之间的结合力以及第二碳纳米管和第一碳纳米管之间的结合力，显著提升碳纳米管基膜的拉伸强度。对比例3中，导电炭黑的引入不仅无法提升碳纳米管基膜的拉伸强度，甚至还导致了复合碳纳米管膜整体电性能的降低，说明碳纳米管及粘结剂同时引入能够在不降低取向碳纳米管导电性能的前提下有效提高其垂直取向方向的拉伸强度。
[0101]
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0102]
以上所述实施例仅表达了本发明的一种较佳的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。