【技术实现步骤摘要】
近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜及制备方法
本专利技术属于复合材料领域，具体涉及一种兼具柔性和红外透过性的金属硫族化合物/单壁碳纳米管复合薄膜材料的制备与结构设计方法。该复合材料可应用于便携式可穿戴设备中发电，并且还能通过红外辐射散热的方式保证使用者对于温度的舒适性的要求。同时，还可以使墙体等建筑物在不消耗地球资源的情况下制冷。
技术介绍
随着低功耗电子技术的不断发展，比如：芯片上的半导体和收音机等，为可穿戴设备提供利用电池以外的能源的机会。在可穿戴设备中，由于电池增加设备的体积和重量，从而降低设备的便携性，并且还需要插入式充电，这使得使用时有诸多的不便捷。虽然低功耗电子技术可以减少电池尺寸或提高电池两次充电之间的使用寿命，但人们更倾向使用直接从身体获取能量作为备用电源。因此，探索机械和热能收集在指导能源收集材料设计的研究引起社会各方面广泛的关注。热电材料作为一种温差发电材料，即当材料被放置在同时具有冷源和热源的环境下，便可以收集能量转化为电能向外输电。由于热电材料具有无毒、无噪音、无污染等特点，成为人...
【技术保护点】
1.一种近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，将兼具柔性和高红外透过性的单壁碳纳米管薄膜和金属硫族化合物薄膜通过磁控溅射的方法复合，形成的复合薄膜具有三维纳米多孔的网状结构，此复合薄膜属于自支撑复合膜，从而使得该网状结构同时具有柔性和红外透过性能。/n
【技术特征摘要】
1.一种近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，将兼具柔性和高红外透过性的单壁碳纳米管薄膜和金属硫族化合物薄膜通过磁控溅射的方法复合，形成的复合薄膜具有三维纳米多孔的网状结构，此复合薄膜属于自支撑复合膜，从而使得该网状结构同时具有柔性和红外透过性能。
2.根据权利要求1所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，金属硫族化合物是一种窄带半导体，理论上对红外光波段不吸收，对于致密的金属硫族化合物薄膜，其对红外光的折射在2％～15％范围内，随着薄膜厚度的增加，其红外透过率明显下降，当其薄膜的厚度在150nm以下时，具有不小于50％的红外透过性能。
3.根据权利要求1所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，兼具柔性和高红外透过性的单壁碳纳米管薄膜厚度在小于200nm，单壁碳纳米管占复合柔性薄膜体积分数小于10％时，在近红外和中红外波段的红外透过率高于80％。
4.根据权利要求1所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，金属硫族化合物/单壁碳纳米管复合薄膜的厚度在50～200nm时，得到大于50％的近红外和中红外透过率。
5.根据权利要求1所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，金属硫族化合物/单壁碳纳米管复合薄膜的金属硫族化合物的晶粒尺寸在10～100nm范围内连续可调。
6.根据权利要求1所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，金属硫族化合物/单壁碳纳米管复合薄膜的金属硫族化合物的结晶质量可调，从而复合膜的载流子浓度稳定调控，进而优化热电性能；金属硫族化合物/单壁碳纳米管复合薄膜的金属硫族化合物的晶粒尺寸和结晶质量在变化时调节热电性能，同时对复合膜的红外透过率没有影响。
7.根据权利要求1所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，金属硫族化合物/单壁碳纳米管复合薄膜的金属硫族化合物的厚度的定义是根据相同沉积状态下，沉积在玻璃片上的金属硫族化合物的厚度来确定的，金属硫族化合物的厚度为20～150nm。
8.根据权利要求1所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜，其特征在于，金属硫族化合物/单壁碳纳米管复合薄膜的金属硫族化合物通过弱范德华力的方式与单壁碳纳米管的管束相结合，金属硫族化合物沿着单壁碳纳米管的管束方向生长，并连续地包裹住单壁碳纳米管，但不同管束上生长的金属硫族化合物并没有连在一起，即金属硫族化合物并未形成连续的薄膜，使得复合膜有很多孔洞，有效地吸收复合膜在形变时产生的能量；同时，弱范德华力也容许材料间的相对位移，从而使复合材料具有很好的柔性变形性能。
9.一种权利要求1～8之一所述的近红外透明金属硫族化合物/碳纳米管复合柔性薄膜的制备方法，其特征在于，首先将具有高柔性和高红外透过性的单壁碳纳米管薄膜基底转移到预先处理的干净的支撑材料上；然后将支撑材料上的单壁碳纳米管薄膜放入手套箱中在100～500℃温度下加热脱附氧气以及...
【专利技术属性】
技术研发人员：邰凯平，李颖，靳群，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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