碳納米管的制備及其薄膜結(jié)構(gòu)場發(fā)射實驗研究.pdf

1、自1991年電弧法合成碳納米管以來，由于其準一維結(jié)構(gòu)所導致的在電學、力學及光學等諸多方面的奇異性質(zhì)，被認為是繼C60之后另一種十分重要的碳的低維材料，可望在場發(fā)射平板顯示器件、儲氫燃料電池、高分子復合材料及超級電容等應用領(lǐng)域取得突破。為適應碳納米管在基礎(chǔ)研究和工業(yè)發(fā)展兩方面的廣泛應用，大規(guī)模、高質(zhì)量碳管粉末及薄膜的合成成為研究熱點。經(jīng)過十多年的發(fā)展，碳納米管的合成方法日趨多樣化，從最初的電弧法、化學氣相沉積法發(fā)展到今天的流動催化法。特別

2、值得關(guān)注的是，流動催化法可以高質(zhì)高量地合成碳管粉末，為其多方面的應用打下基礎(chǔ)。 本工作分為兩個部分。第一章著重介紹本實驗室采用流動催化法合成碳管的實驗過程。包括低壓流動催化實驗裝置的建立及對各主要工藝參數(shù)的最優(yōu)化探索等等。有別于常規(guī)的流動催化法，本實驗完全工作于低氣壓下，保證了實驗的安全性并降低了實驗的成本。第二章介紹了四面體非晶碳膜影響碳管薄膜場發(fā)射性能的厚度效應。通過大量的實驗表征手段，證明四面體非晶碳膜可以沉積在碳管薄膜的