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《鋁基定向碳納米管薄膜的制備及應用》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在學術論文-天天文庫。
1、摘要摘要碳納米管獨特的結構使得它在軸向上表現(xiàn)出十分優(yōu)異的性能。已有大量的研究表明陣列式碳納米管膜具有優(yōu)異的電學、導熱性能和場發(fā)射性能，在場發(fā)射電極材料、散熱片等領域都存在潛在的應用價值。本文以二茂鐵為催化劑前驅體，采用化學氣相沉積法裂解二甲苯，通過組合催化劑的引入方式，碳源種類，催化劑使用劑量以及反應溫度在石英襯底上獲得了不同形態(tài)的碳納米管薄膜。同時通過轉基底技術將石英基底上的碳納米管成功轉移至鋁箔上制備出了鋁基定向碳納米管復合膜。并且在用掃描電子顯微鏡(SEM)和透射電鏡(TEM)對其結構行進觀測和分析的基礎上改進
2、實驗參數(shù)以制備出高質量的鋁基碳納米管復合膜。對實驗制備出的鋁基碳納米管薄膜樣品進行了導熱性能和場發(fā)射性能測試。研究結果如下：(1)催化劑與碳源比1．59：30ml，溫度為850。C時易于得到管形較好，陣列程度明顯，雜質較少的碳納米管。采用乙醇和二甲苯作碳源所生成的碳納米管結構有很大的不同。二甲苯為碳源，沉積的碳納米管為管狀，而無水乙醇作碳源得到的碳納米管呈帶狀。(2)采用轉基底技術可以把石英上CNTs全部轉移至鋁箔上，得到多次CNTs薄膜，且每次所揭膜均為陣列式，很好地提高了CNTs薄膜的利用率。(3)鋁基碳納米管復
3、合膜的電性能和膠層的厚度有關，施加于工質的壓力及加熱的時間和溫度直接影響膠層的厚度，從而影響復合膜的電阻。在300℃下加熱40分鐘，復合膜的電阻降為0．3Q以下。(4)隨著溫度的升高，復合膜的熱導率線性下降。25℃時，復合膜最后的熱導率為1．53W／(m．k)，遠遠小于碳納米管本身的熱導率(3000W／(m．k))。(5)鋁基碳納米管復合膜最后的開啟場強為1．15V／I，tm(發(fā)射電流密度101xA／cm2)，發(fā)射電流密度達到1mA／cm2所需要的電場強度為1．81V／gm，達到該電流密度則可滿足場發(fā)射平板顯示器的需
4、求。F．N曲線呈線性關系證明電子發(fā)射確為場致發(fā)射。關鍵詞：碳納米管；轉基底；導熱性能；場發(fā)射性能ABSTRACTSincetheuniquestructure，carbonnanotubes(CNTs)haveoutstandingpropertiesintheaxisdirection．Largenumbersofstudieshaveshownthatalignedarraycarbonnanotubeshadoutstandingelectrics、heatconductionandfieldemissionp
5、ropertiesandunderlyingapplicationinthefieldoffieldemissionelectrodematerialsdispersiveheatpiece．Usingdifferentwaystointroducecatalyst，bothverticallyalignedcarbonnanotubesfilmsandrandomlyorientedcarbonnanotubesfilmsweregrownonsiliconsubstratesbythermaldecomposit
6、ionofxylene．Meawhile，CNTscompositefilmwithaluminumsubstratecanbeobtainedbythetechniqueoftransferringsubstrates．Thestructuresofdifferentcarbonnanotubesampleswereinvestigatedbyscanningelectronmicroscopy(SEM)andtransmissionelectronmicroscopy(TEM)andproducedhighmol
7、arCNTcompositefilmswithaluminumsubstratebyamelioratingtheexperimentMparameters．Finally,theheatconductionandfieldemissionpropertiesofCNTssampleshavebeeninvestigated．Theresultsaleasfollows：(1)AlignedanddensecarbonnanotubesCanbeproducedwhiletheratioofcatalystandca
8、rbonprecursoris1．59：30mlat850。C．ThestructuresofCNTsrespectivelyproducedwithalcoholandxyleneascarbonprecursorhaveprodigiousdifferences，CNTsispipywhentheprecursorisxyleneandCN
