碳纳米管线铺设设备的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种碳纳米管线铺设设备，包括：一供给单元，包括一导向轴以及一设置于所述导向轴的碳纳米管线供给装置，所述导向轴用于使所述碳纳米管线供给装置沿其长度方向做直线往复运动，所述碳纳米管线供给装置用于提供至少一碳纳米管线；以及一布线单元，该布线单元与所述供给单元间隔设置，该布线单元包括一棱柱状支撑体，该棱柱状支撑体具有一中心轴，该棱柱状支撑体的中心轴与所述导向轴的长度方向平行，所述棱柱状支撑体可其绕中心轴旋转，该棱柱状支撑体具有多个侧面，每一侧面用于设置至少一平面基底。
【专利说明】碳纳米管线铺设设备
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种碳纳米管线铺设设备，尤其涉及一种将碳纳米管线铺设于平面基底的碳纳米管线铺设设备。
【背景技术】
[0002]从1991年日本科学家饭岛澄男首次发现碳纳米管(Carbon Nanotube, CNT)以来，以碳纳米管为代表的纳米材料以其独特的结构和性质引起了人们极大的关注。近几年来，随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入，其广阔应用前景不断显现出来。例如，由于碳纳米管所具有的独特的电磁学、光学、力学、化学性能等，使其在场发射电子源、超薄平面显示器、阴极电极、生物传感器等领域具有广泛的应用前景。
[0003]但是，一般情况下制备得到的碳纳米管为微观结构，其在宏观上为粉末状或颗粒状，不利于碳纳米管的宏观应用。因此，将碳纳米管组装成宏观尺度的结构对于碳纳米管的宏观应用具有重要意义。
[0004]现有技术中，宏观的碳纳米管结构主要有碳纳米管线。该碳纳米管线为由多个通过范德华力首尾相连的碳纳米管组成，其具有较大的机械强度及比表面积。在一些特定的领域与场合，需要将碳纳米管线平行铺设于一平面基底的表面。现有技术一般是通过人工铺设方式将该碳纳米管线平行且间隔铺设于所述平面基底的表面。然而，由于该碳纳米管线的直径较小，一般为微米级，故，该人工铺设的方式无法有效确保平行且等间隔地铺设的碳纳米管线的均匀性与精确度。此外，该人工铺设的方式耗时较长、无法实现量产。
【发明内容】
[0005]有鉴于此，确有必要提供一种能将碳纳米管线均匀、快速的铺设于一基底的铺设设备。
[0006]一种碳纳米管线铺设设备，包括:一供给单元，包括一导向轴以及一设置于所述导向轴的碳纳米管线供给装置，所述导向轴用于使所述碳纳米管线供给装置沿其长度方向做直线往复运动，所述碳纳米管线供给装置用于提供至少一碳纳米管线；以及一布线单元，该布线单元与所述供给单元间隔设置，该布线单元包括一棱柱状支撑体，该棱柱状支撑体具有一中心轴，该棱柱状支撑体的中心轴与所述导向轴的长度方向平行，所述棱柱状支撑体可其绕中心轴旋转，该棱柱状支撑体具有多个侧面，每一侧面用于设置至少一平面基底。
[0007]—种碳纳米管线铺设设备，用于在至少一平面基底上铺设碳纳米管线，其包括:一碳纳米管线供给装置，所述碳纳米管线供给装置包括至少一通孔，所述碳纳米管线供给装置用于提供至少一碳纳米管线；以及一棱柱状支撑体，所述棱柱状支撑体可绕其中心轴旋转，所述碳纳米管线供给装置与所述棱柱状支撑体可沿该棱柱状支撑体的中心轴方向进行相对运动，该棱柱状 支撑体具有多个侧面，所述至少一平面基底固定设置于所述棱柱状支撑体的侧面，所述至少一碳纳米管线穿过所述至少一通孔并固定在所述至少一平面基底上。[0008]与现有技术相较，本发明的碳纳米管线铺设设备在使用时，可以将多个平面基底设置于所述棱柱状支撑体的侧面，并将所述碳纳米管线供给装置提供的至少一碳纳米管线的一端固定于所述平面基底的表面，此时，旋转棱柱状支撑体的同时使该碳纳米管线供给装置相对所述棱柱状支撑体做直线运动，这样，该碳纳米管线就可以铺设于所述平面基底的表面。由于该碳纳米管线铺设设备可以一次性制备多个表面铺设有碳纳米管线的基底，故，该碳纳米管线铺设设备有利于实现量产。其次，通过精确控制所述棱柱状支撑体的转速和所述碳纳米管线供给装置相对运动的速率，可以使该碳纳米管线等间距且均匀地分布在所述平面基底的表面，故，有利于提高其精确度。最后，由于该棱柱状支撑体的转速可达到上百转每分钟，故，可以提高碳纳米管线的铺设速率，有利于进一步量产。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为本发明实施例提供的碳纳米管线铺设设备的俯视图。
[0010]图2为本发明实施例提供的碳纳米管线铺设设备中部分供给单元以及布线单元的立体图。
[0011]图3为本发明实施例提供的碳纳米管线铺设设备中的保护罩的立体图。
[0012]主要元件符号说明
【权利要求】
1.一种碳纳米管线铺设设备，其特征在于，包括: 一供给单元，包括一导向轴以及一设置于所述导向轴的碳纳米管线供给装置，所述导向轴用于使所述碳纳米管线供给装置沿其长度方向做直线往复运动，所述碳纳米管线供给装置用于提供至少一碳纳米管线；以及 一布线单元，该布线单元与所述供给单元间隔设置，该布线单元包括一棱柱状支撑体，该棱柱状支撑体具有一中心轴，该棱柱状支撑体的中心轴与所述导向轴的长度方向平行，所述棱柱状支撑体可其绕中心轴旋转，该棱柱状支撑体具有多个侧面，每一侧面用于设置至少一平面基底。
2.如权利要求1所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述碳纳米管线供给装置滑动设置在所述导向轴上。
3.如权利要求2所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述碳纳米管线供给装置进一步包括一本体以及一第一通孔，所述第一通孔贯穿所述本体，所述第一通孔与所述导向轴配合设置，从而使所述碳纳米管线供给装置可沿所述导向轴的长度方向做直线往复运动。
4.如权利要求3所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述碳纳米管线供给装置进一步包括至少一第二通孔，所述第二通孔贯穿所述本体，该第二通孔的贯穿方向与所述第一通孔的贯穿方向交叉，且与所述导向轴的长度方向形成一大于O度小于等于90度的交叉角。
5.如权利要求4所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述交叉角为90度。
6.如权利要求4所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述供给单元进一步包括至少一碳纳米管线轴，该碳纳米管线轴用于连续地供应所述碳纳米管线，所述碳纳米管线的一端穿过所述第二通孔固定于所述布线单元。
7.如权利要求4所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述碳纳米管线供给装置包括多个等间距设置的第二通孔。
8.如权利要求4所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述第二通孔的直径为I微米到100微米。
9.如权利要求1所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述布线单元进一步包括一旋转杆，所述棱柱状支撑体与所述旋转杆同轴固定设置。
10.如权利要求9所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述布线单元进一步包括一驱动机构，所述驱动机构用于驱动所述棱柱状支撑体与所述旋转杆绕其共同的中心轴旋转。
11.如权利要求1所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述棱柱状支撑体沿垂直于其中心轴方向的横截面为正三角形、正方形、菱形、正五边形或正六边形。
12.如权利要求1所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述棱柱状支撑体的每个侧面设置有多个平面基底。
13.如权利要求12所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述棱柱状支撑体的每个侧面具有多个间隔设置的凹孔结构，该凹孔结构具有内螺纹，该至少一平面基底通过一螺母及所述凹孔结构固定于所述棱柱状支撑体的侧面。
14.如权利要求1所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，进一步包括一保护罩、以及一底座，所述保护罩包括两个侧板以及一盖板，所述两个侧板、盖板以及底座共同形成一收容所述棱柱状支撑体的封闭空间。
15.一种碳纳米管线铺设设备，用于在至少一平面基底上铺设碳纳米管线，其特征在于，包括: 一碳纳米管线供给装置，所述碳纳米管线供给装置包括至少一通孔，所述碳纳米管线供给装置用于提供至少一碳纳米管线；以及 一棱柱状支撑体，所述棱柱状支撑体可绕其中心轴旋转，所述碳纳米管线供给装置与所述棱柱状支撑体可沿该棱柱状支撑体的中心轴方向进行相对运动，该棱柱状支撑体具有多个侧面，所述至少一平面基底固定设置于所述棱柱状支撑体的侧面，所述至少一碳纳米管线穿过所述至少一通孔并固定在所述至少一平面基底上。
16.如权利要求15所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述碳纳米管线供给装置可沿一第一方向做直线往复运动，所述第一方向平行于所述棱柱状支撑体的中心轴。
17.如权利要求16所述的碳纳米管线铺设设备，其特征在于，所述棱柱状支撑体的多个侧面平行于所述第 一方向。
【文档编号】C01B31/02GK103896241SQ201210577167
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2012年12月27日 优先权日:2012年12月27日
【发明者】潜力, 王昱权 申请人:北京富纳特创新科技有限公司