陣列碳納米管結(jié)構(gòu)參數(shù)調(diào)控工藝研究.pdf

1、定向碳納米管陣列，具有特殊的管狀結(jié)構(gòu)及電荷傳輸性能對(duì)高能電子具有優(yōu)越的輸運(yùn)和準(zhǔn)直特性，有望作為激光聚變快點(diǎn)火研究中的靶材，解決高能電子的傳輸問(wèn)題。
　　本文采用化學(xué)氣相沉積法制備了陣列碳納米管薄膜，對(duì)陣列碳納米管薄膜的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)研究。利用掃描電子顯微鏡(SEM)、拉曼光譜(Raman)、X射線衍射儀(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)樣品形貌以及結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。研究了催化劑濃度、載氣流速、生長(zhǎng)時(shí)間對(duì)陣列碳納米管薄膜厚

2、度的影響，并探討了其影響機(jī)理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在相同的生長(zhǎng)時(shí)間和一定的催化劑濃度范圍內(nèi)，陣列碳納米管的薄膜厚度隨催化劑濃度提高而增加;在生長(zhǎng)時(shí)間相同時(shí)，陣列碳納米管薄膜厚度隨載氣流速的增加而降低，且下降趨勢(shì)近似為線性;隨著生長(zhǎng)時(shí)間的增長(zhǎng)，陣列碳納米管薄膜的厚度也隨之增加，且在前60min生長(zhǎng)速度最快達(dá)到24μm/min，60min之后生長(zhǎng)速度減緩。通過(guò)對(duì)石英基底進(jìn)行處理，制備得到了不同宏觀取向的陣列碳納米管，以及“中”字圖形的陣列碳納米管薄膜

3、。此外，本文還研究了催化劑濃度、生長(zhǎng)基底位置、載氣流速、進(jìn)液速度、生長(zhǎng)溫度對(duì)陣列碳納米管定向性及石墨化程度的影響，并探討了其影響機(jī)理，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)載氣流速為3.01/min，進(jìn)液速度為0.3ml/min，生長(zhǎng)溫度為850℃時(shí)生長(zhǎng)的陣列碳納米管定向性與石墨化程度較為優(yōu)異。另外，本文研究了進(jìn)液速度、生長(zhǎng)基底位置、催化劑濃度對(duì)陣列碳納米管面密度的影響，并探討了其影響機(jī)理。最后研究了不同生長(zhǎng)基底位置、不同CO2氧化時(shí)間對(duì)陣列碳納米管徑厚比的影響