基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法技术

技术编号:40324945 阅读:33 留言:0更新日期:2024-02-09 14:19
本发明专利技术公开了基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,制备碳纳米管分散液装入打印机料筒中,对基板进行表面修饰处理,通过打印喷头喷印按照规划的图案路径在基板上,调控打印参数,打印出排布在液滴边缘的碳纳米管咖啡环,使相邻的“咖啡环”相互连接,融合沉积形成一条碳纳米管线,从而实现碳纳米管的定向排布。本发明专利技术正向利用“咖啡环”效应对碳纳米管定向排布的功能,实现碳纳米管形状密度、间距定位的精确控制和均匀排布,具有操作简单,排布效率高效,可控性好的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于纳米加工,涉及基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法


技术介绍

1、现阶段,主流的碳纳米管定向排布技术有下列几种方法:介电泳法、lb膜法、接触印刷法和水流法等。介电泳法需要施加高电场,使碳纳米管受到损坏或聚集,从而降低了定向排布的质量和均匀性;lb膜法只能实现二维排布,对于制备三维结构的碳纳米管排布有限;接触印刷法在实际应用中可能受到基底表面粗糙度和形貌的限制,可能导致碳纳米管排布的不均匀性;水流法对于碳纳米管的长度和直径有一定的要求,不适用于较短或较细的碳纳米管;以上方法可能包括适用性限制、排布质量和均匀性方面的挑战。总的来说现有排布技术有着排布方法复杂、排布效率低、分布不均匀等缺点,对于碳纳米管在其微电子器件研究方面存在许多障碍。因此确立一种能够简单、快速、精确的碳纳米管排布方法尤为迫切。

2、微纳3d打印技术利用微纳米级别的精度和分辨率来制造三维立体结构的技术。其具体分类包括喷墨打印,微滴喷射,电喷印技术等。其中喷墨打印是一种将功能材料进行图案化沉积的手段,具有分辨率高,打印速度快,操作便捷和成本低等优点;微滴喷射是一种通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,制备碳纳米管分散液装入打印机料筒(1)中,对基板(3)进行表面修饰处理,通过打印喷头(2)喷印按照规划的图案路径在基板(3)上,调控打印参数,打印出排布在液滴边缘的碳纳米管咖啡环(4),使相邻的“咖啡环”相互连接,融合沉积形成一条碳纳米管线(5),从而实现碳纳米管的定向排布。

2.根据权利要求1所述基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

3.根据权利要求2所述的基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,所述步骤1具体过程为:在烧杯中加入去离子水和分散剂进行搅拌,再加入碳...

【技术特征摘要】

1.基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,制备碳纳米管分散液装入打印机料筒(1)中,对基板(3)进行表面修饰处理,通过打印喷头(2)喷印按照规划的图案路径在基板(3)上,调控打印参数,打印出排布在液滴边缘的碳纳米管咖啡环(4),使相邻的“咖啡环”相互连接,融合沉积形成一条碳纳米管线(5),从而实现碳纳米管的定向排布。

2.根据权利要求1所述基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,具体按照以下步骤实施:

3.根据权利要求2所述的基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,所述步骤1具体过程为:在烧杯中加入去离子水和分散剂进行搅拌,再加入碳纳米管固体粉末继续搅拌分散,超声处理30min,静置冷却5min使溶液达到稳定状态,将配置好的碳纳米管分散液功能性材料倒入打印机料筒(1)中,完成预打印工作。

4.根据权利要求3所述的基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,所述步骤2具体过程为:在烧杯中称取去离子水和表面活性剂,搅拌充分混合,选取基板(3)放入烧杯中浸泡10min取出,静置5min,完成基板表面修饰处理,将处理好的基板(3)通过夹具固定在打印台上,完成预打印工作。

5.根据权利要求4所述的基于咖啡环效应的碳纳米管定向排布方法,其特征在于,所述步骤3具体过程为:开启打印机,设置打印参数,打印机开始打印;通过调节打印参数,...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨磊鹏王以磊肖渊张代聪张敏
申请(专利权)人:西安工程大学
类型:发明
国别省市:

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