柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法及系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN103031531A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN103031531A(43)申请公布日2013.04.10(21)申请号201210581766.4B82Y40/00(2011.01)(22)申请日2012.12.28(71)申请人苏州汉纳材料科技有限公司地址215000江苏省苏州市工业园区星湖街218号生物纳米园A4-508(72)发明人陈新江张景春(74)专利代理机构北京华夏博通专利事务所(普通合伙)11264代理人孙东风王锋(51)Int.Cl.C23C16/26(2006.01)C23C16/44(2006.01)C01B31/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书66页页附图附图22页(54)发明名称柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法及系统(57)摘要一种柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法及系统。该方法包括：在FCCVD装置的炉管低温区置入卷成筒形的可挠式薄片；向FCCVD装置内输入原料进行碳纳米管合成反应，同时匀速转动炉管，使生成的碳纳米管均匀沉积在可挠式薄片内壁上形成连续的碳纳米管薄膜；利用卷对卷方式将碳纳米管薄膜转移至柔性衬底上获得目标产物；该系统包括：用以合成碳纳米管的FCCVD装置；被卷成筒形后置于FCCVD装置的炉管内的可挠式薄片，用于沉积形成连续均匀的碳纳米管薄膜；以及碳纳米管薄膜转移装置。本发明工艺简单，易于实施，高效且成本低廉，易实现大规模生产，且无需对碳纳米管进行分散处理，不会损伤碳纳米管，因此获得的透明导电薄膜有更好的电学性能，具有更重要的实用价值。CN1035ACN103031531A权利要求书1/1页1.一种柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，包括：在FCCVD装置的炉管内置入卷成筒形的可挠式薄片；向FCCVD装置内输入用于制备碳纳米管的原料，在设定条件下进行碳纳米管合成反应，同时以设定转速转动炉管，使生成的碳纳米管均匀沉积在可挠式薄片的内壁上，形成连续的碳纳米管薄膜；利用卷对卷方式将碳纳米管薄膜从可挠式薄片表面转移至柔性衬底上，形成柔性碳纳米管透明导电薄膜。2.根据权利要求1所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述可挠式薄片在被卷成筒形并置入炉管时，其外壁与炉管内壁紧贴。3.根据权利要求1或2所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述可挠式薄片采用能耐受100-500℃温度的可挠式薄板，包括厚度小于1mm的有机材质或无机材质薄板，所述有机材质薄板包括耐高温高分子薄膜，所述无机材质薄板包括厚度小于0.2mm的金属箔。4.根据权利要求3所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述可挠式薄片包括经0.1-2M稀盐酸处理1-30min的金属箔或经有机溶剂清洗过的耐高温高分子薄膜，所述有机溶剂包括丙酮或乙醇。5.根据权利要求1或2或4所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述可挠式薄片设于炉管低温区内距离反应温区2cm以外。6.根据权利要求1所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，它还包括：以浓度为1-17M的硝酸对已被转移至柔性衬底上的碳纳米管薄膜进行掺杂处理，处理时间0.1-60min。7.根据权利要求1或6所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述碳纳米管薄膜的厚度为10-500nm。8.根据权利要求1所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法，其特征在于，所述炉管转速为0.01-500rpm。9.一种柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备系统，其特征在于，包括：FCCVD装置，用以在设定条件下将用于制备碳纳米管的原料合成碳纳米管，其包括可绕自身轴线旋转的炉管，所述炉管内沿轴向依次分布有反应温区和低温区；可挠式薄片，被卷成筒形后置于所述低温区内，且距反应温区2cm以外，用于接收在反应温区生成的碳纳米管，并形成连续均匀的碳纳米管薄膜；以及，碳纳米管薄膜转移装置，用于将可挠式薄片表面的碳纳米管薄膜以卷对卷方式转移至柔性衬底上。10.根据权利要求9所述的柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备系统，其特征在于，所述碳纳米管薄膜转移装置包括平行设置、且可相对旋转的两根压辊，该两根压辊之间留有可供表面附着碳纳米管薄膜的可挠式薄片与柔性衬底通过的间隙。2CN103031531A说明书1/6页柔性碳纳米管透明导电薄膜的制备方法及系统技术领域[0001]本发明涉及一种碳纳米管薄膜的制备工艺及装置，特别涉及一种利用浮动催化裂解化学气相沉积法（FCCVD）形成柔性碳纳米管透明导电薄膜的方法及系统，属于纳米材料技术领域。背景技术[0002]透明导电薄膜（TCFs）在显示器、触摸屏、太阳能电池等领域有广泛的应用。自从1907年Badker报道热蒸发镉形