本文關(guān)鍵詞： 陣列碳納米管 化學(xué)氣相沉積 制備工藝 場(chǎng)發(fā)射 膜轉(zhuǎn)移　出處：《南昌大學(xué)》2010年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

【摘要】： 碳納米管獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使其在力學(xué)、電學(xué)、導(dǎo)熱材料、微波吸收等領(lǐng)域表現(xiàn)出了優(yōu)異的性能,自1991年被發(fā)現(xiàn)以來(lái),各國(guó)的科學(xué)家做了大量的研究工作,為碳納米管的應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)。 本文采用化學(xué)氣相沉積法制備陣列式碳納米管,系統(tǒng)地在工業(yè)化學(xué)氣相沉積爐中研究了二茂鐵/二甲苯比例、反應(yīng)溫度、沉積時(shí)間、保護(hù)氣體(氬氣)流量等制備工藝對(duì)陣列式碳納米管膜質(zhì)量的影響。研究發(fā)現(xiàn),陣列式碳納米管膜層的整體膜厚和層數(shù)隨沉積溫度的升高而增加,沉積溫度高于900℃即不能生長(zhǎng)出碳納米管；沉積溫度升高還導(dǎo)致了碳納米管管徑變細(xì),單位面積內(nèi)管體數(shù)量增多,細(xì)徑碳納米管的相互纏繞也更嚴(yán)重；二茂鐵的含量增加時(shí),管身和細(xì)管徑纏繞處的雜質(zhì)顆粒增多；氬氣流量較大時(shí),碳納米管管身易附著有較多的雜質(zhì)顆粒；沉積時(shí)間增加,陣列式碳納米管膜層數(shù)的增多,導(dǎo)致整體膜厚也有所增加。 針對(duì)對(duì)不同制備參數(shù)得到的陣列式碳納米管膜,進(jìn)行了場(chǎng)發(fā)射特性測(cè)試與分析。結(jié)果表明,碳納米管膜的開(kāi)啟和閾值場(chǎng)強(qiáng)隨沉積溫度的升高而降低；二茂鐵含量增加時(shí)碳納米管膜的開(kāi)啟場(chǎng)強(qiáng)降低,閾值場(chǎng)強(qiáng)卻有所增大。經(jīng)過(guò)場(chǎng)發(fā)射以后,碳納米管膜上的雜質(zhì)有所減少,說(shuō)明場(chǎng)發(fā)射具有清潔碳納米管膜的效果。采用HCl處理和細(xì)砂紙研磨碳納米管膜,發(fā)現(xiàn)這兩種方法均可以使碳納米管膜上的雜質(zhì)減少,經(jīng)處理后碳納米管膜場(chǎng)發(fā)射電流的波動(dòng)性也隨之降低。 最后,研究陣列式碳納米管膜的基底轉(zhuǎn)移工藝,且進(jìn)行了不同基底上(石英、銅、錫等)碳納米管膜的場(chǎng)發(fā)射性能測(cè)試。研究發(fā)現(xiàn),將石英基底碳納米管膜轉(zhuǎn)移至鋁箔時(shí),施加的壓力過(guò)大會(huì)導(dǎo)致碳納米管的倒伏。在膜轉(zhuǎn)移前加熱預(yù)處理銅箔,可以去除部分黏膠和絕緣物質(zhì),轉(zhuǎn)移至預(yù)處理后的銅箔上后,碳納米管與銅基底之間的導(dǎo)電性能得到了很大的改善,原碳納米管膜的場(chǎng)發(fā)射性能得到了充分的保持。錫基底碳納米管膜的場(chǎng)發(fā)射性能最為優(yōu)良,但因碳納米管膜和錫的結(jié)合不夠牢固而造成碳納米管膜脫落,故使用時(shí)需要特別注意。采用錫焊方法轉(zhuǎn)移至銅基底工藝存在碳納米管只是零散分布于銅箔上的缺陷,致其場(chǎng)發(fā)射性能不理想。
[Abstract]:Carbon nanotubes (CNTs) exhibit excellent properties in the fields of mechanics, electricity, thermal conductivity and microwave absorption due to their unique structure. Since their discovery in 1991, scientists in various countries have done a lot of research. It lays a foundation for the application of carbon nanotubes. In this paper, arrayed carbon nanotubes were prepared by chemical vapor deposition. The ratio of ferrocene to xylene, reaction temperature and deposition time were systematically studied in the industrial chemical vapor deposition furnace. The effect of flow rate of Argon on the quality of arrayed carbon Nanotubes (CNTs). It is found that the thickness and the number of layers increase with the increase of deposition temperature. Carbon nanotubes cannot grow when deposition temperature is higher than 900 鈩，

本文編號(hào)：1507174