一种碳纳米管膜的应用结合件的制作方法

1.本实用新型涉及一种碳纳米管膜应用设计，属于碳纳米管的应用领域，尤其涉及一种碳纳米管膜的应用结合件。


背景技术：

2.碳纳米管，又名巴基管，是一种具有特殊结构（径向尺寸为纳米量级，轴向尺寸为微米量级，管子两端基本上都封口）的一维量子材料。碳纳米管主要由呈六边形排列的碳原子构成数层到数十层的同轴圆管，层与层之间保持固定的距离，并且根据碳六边形沿轴向的不同取向可以将其分成锯齿形、扶手椅型和螺旋型三种。
3.碳纳米管作为一维纳米材料，重量轻，六边形结构连接完美，具有许多异常的力学、电学和化学性能，近些年随着碳纳米管及纳米材料研究的深入其广阔的应用前景也不断地展现出来。比如，碳纳米管膜通电后，会发射远红外光波，这种远红外光波被广泛用于保健产品和医疗理疗，为此，需要将碳纳米管膜与电路中的金属材料相互连接，以得到应用结合件。
4.但就现有的应用结合件而言，碳纳米管膜与其余零部件，尤其金属部件之间的结合多采用胶实现，该种连接结构具备以下缺陷：
5.首先，大部分胶的导电性不强，会影响碳纳米管膜通电后的整体导电效果，即使一些胶具备不错的导电性，但成本又大大提高；
6.其次，胶长期使用后会老化，不仅提高电阻，而且有损产品的整体使用寿命。
7.公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。


技术实现要素：

8.本实用新型的目的是克服现有技术中存在的采用胶对碳纳米管膜、金属部件进行连接，电阻较大，不适合长期使用的缺陷与问题，提供一种不采用胶对碳纳米管膜、金属部件进行连接，电阻较小，适合于长期使用的碳纳米管膜的应用结合件。
9.为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种碳纳米管膜的应用结合件，包括碳纳米管膜；所述应用结合件还包括金属体，该金属体包括依次连接的体左侧围、体顶部、体右侧围、体底部，体顶部与体底部上下正对设置，体左侧围、体右侧围左右正对设置；
10.所述体左侧围、体顶部、体右侧围、体底部中的至少一者通过物理力与碳纳米管膜相连接，该连接的连接结构为面面连接，该连接结构只包括金属体、碳纳米管膜。
11.所述物理力为毛细管力。
12.所述碳纳米管膜包括多根管束，单根管束包括多根碳纳米管。
13.所述碳纳米管膜为三位网络状结构，管束、管束之间通过范德华力进行相互连接。
14.所述金属体的材质为铜、铝、铁、银中的任意一种。
15.所述金属体的结构为以下任意一种：
16.所述金属体为长条型，金属体2的宽度在2毫米—30毫米之间；
17.所述金属体为长丝型，金属体2的宽度在10微米—30毫米之间。
18.所述碳纳米管膜为平面结构，碳纳米管膜、金属体之间的连接结构为以下任意一种：
19.碳纳米管膜与位于其正下方的体顶部的顶面通过物理力相连接；
20.碳纳米管膜与位于其正右方的体左侧围的外壁通过物理力相连接；
21.碳纳米管膜与位于其正上方的体底部的底面通过物理力相连接；
22.碳纳米管膜与位于其正左方的体右侧围的外壁通过物理力相连接。
23.所述碳纳米管膜为l型结构，包括相互连接的横膜与竖膜，所述碳纳米管膜与金属体之间的连接结构为以下任意一种：
24.横膜与体顶部相连接，竖膜与体左侧围相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接；
25.横膜与体顶部相连接，竖膜与体右侧围相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接；
26.横膜与体底部相连接，竖膜与体左侧围相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接；
27.横膜与体底部相连接，竖膜与体右侧围相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接。
28.所述碳纳米管膜为u型结构，包括竖膜及与其两端相连接的上平膜、下平膜；所述碳纳米管膜与金属体之间的连接结构为以下任意一种：
29.所述上平膜、下平膜与体左侧围、体右侧围进行对应的面面连接，两个面面连接中，至少一者通过物理力相连接；
30.所述上平膜、下平膜与体顶部、体底部进行对应的面面连接，两个面面连接中，至少一者通过物理力相连接；
31.所述竖膜、上平膜、下平膜与体左侧围、体顶部、体右侧围、体底部中的任意三者进行对应的面面连接；三个面面连接中，至少一者通过物理力相连接。
32.所述碳纳米管膜包括连接为一体结构的竖膜、上平膜、下平膜与外侧膜，所述竖膜的顶端、底端分别与上平膜、下平膜的内端对应连接，上平膜的外端与外侧膜的顶部相连接，外侧膜的底部与下平膜的外端相连接；
33.所述竖膜、上平膜、外侧膜、下平膜依次连接成一个膜框，该膜框的内部设置有金属体，该金属体中体左侧围、体顶部、体右侧围、体底部中的至少一者通过物理力与膜框的内壁相连接。
34.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
35.1、本实用新型一种碳纳米管膜的应用结合件中，金属体包括依次连接的体左侧围、体顶部、体右侧围、体底部，体顶部与体底部上下正对设置，体左侧围、体右侧围左右正对设置，所谓“正对设置”限定的只是相对位置关系，并不意味相互镜像，其中，体左侧围、体顶部、体右侧围、体底部中的至少一者通过物理力与碳纳米管膜相连接，该连接的连接结构为面面连接，该连接结构只包括金属体、碳纳米管膜，可见，本设计中金属体、碳纳米管膜的
连接依赖的是两者之间的物理力，非但没有采用胶，避免了胶的缺陷，如电阻值较大，长期使用易老化等等，甚至都没有引入其余的外来物质，降低了成本，尤其当所述物理力为毛细管力时，效果更佳。因此，本实用新型不采用胶对碳纳米管膜、金属部件进行连接，不仅电阻较小，而且适合于长期使用。
36.2、本实用新型一种碳纳米管膜的应用结合件中，所述碳纳米管膜包括多根管束，单根管束包括多根碳纳米管，优选碳纳米管膜为三位网络状结构，管束、管束之间通过范德华力进行相互连接，应用时，可借助范德华力对碳纳米管膜的底部（靠近金属部件的部位）进行压缩，扩大底部的面积，以利于发挥碳纳米管膜、金属部件之间的毛细管力的作用，提升结合效果。因此，本实用新型利用物理力对碳纳米管膜、金属部件进行连接，结合效果较佳。
37.3、本实用新型一种碳纳米管膜的应用结合件中，与金属部件相结合的碳纳米管膜的结构多样，如碳纳米管膜为平面结构（即单张的平面结构），或者碳纳米管膜为l型结构（包括相互连接的横膜与竖膜），或者碳纳米管膜为u型结构，包括竖膜及与其两端相连接的上平膜、下平膜，或者碳纳米管膜构成膜框，包括连接为一体结构的竖膜、上平膜、下平膜与外侧膜，在前述多种结构的基础上，限定碳纳米管膜与金属部件之间的结合力中的至少一种为物理力，以发挥该种物理力结合的优点，也可以不止一种，根据应用需求进行调整，可调性较强，以扩大应用范围。因此，本实用新型的可调性较强，应用范围较广。
附图说明
38.图1是本实用新型的结构示意图。
39.图2—图5是本实用新型中当碳纳米管膜为l型结构时的四种结构示意图。
40.图6—图9是本实用新型中当碳纳米管膜为u型结构时的四种结构示意图。
41.图10是本实用新型中一号空隙的结构示意图。
42.图11是本实用新型中膜框的结构示意图。
43.图12是本实用新型中二号空隙的结构示意图。
44.图中：碳纳米管膜1、金属体2、体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24、一号空隙25、横膜3、竖膜4、上平膜5、下平膜6、外侧膜7、膜框8、二号空隙9。
具体实施方式
45.以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
46.参见图1—图12，一种碳纳米管膜的应用结合件，包括碳纳米管膜1；所述应用结合件还包括金属体2，该金属体2包括依次连接的体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24，体顶部22与体底部24上下正对设置，体左侧围21、体右侧围23左右正对设置；
47.所述体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24中的至少一者通过物理力与碳纳米管膜1相连接，该连接的连接结构为面面连接，该连接结构只包括金属体2、碳纳米管膜1。
48.所述物理力为毛细管力。
49.所述碳纳米管膜1包括多根管束，单根管束包括多根碳纳米管。
50.所述碳纳米管膜1为三位网络状结构，管束、管束之间通过范德华力进行相互连
接。
51.所述金属体2的材质为铜、铝、铁、银中的任意一种。
52.所述金属体2的结构为以下任意一种：
53.所述金属体2为长条型，金属体2的宽度在2毫米—30毫米之间；
54.所述金属体2为长丝型，金属体2的宽度在10微米—30毫米之间。
55.所述碳纳米管膜1为平面结构，碳纳米管膜1、金属体2之间的连接结构为以下任意一种：
56.碳纳米管膜1与位于其正下方的体顶部22的顶面通过物理力相连接；
57.碳纳米管膜1与位于其正右方的体左侧围21的外壁通过物理力相连接；
58.碳纳米管膜1与位于其正上方的体底部24的底面通过物理力相连接；
59.碳纳米管膜1与位于其正左方的体右侧围23的外壁通过物理力相连接。
60.所述碳纳米管膜1为l型结构，包括相互连接的横膜3与竖膜4，所述碳纳米管膜1与金属体2之间的连接结构为以下任意一种：
61.横膜3与体顶部22相连接，竖膜4与体左侧围21相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接；
62.横膜3与体顶部22相连接，竖膜4与体右侧围23相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接；
63.横膜3与体底部24相连接，竖膜4与体左侧围21相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接；
64.横膜3与体底部24相连接，竖膜4与体右侧围23相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接。
65.所述碳纳米管膜1为u型结构，包括竖膜4及与其两端相连接的上平膜5、下平膜6；所述碳纳米管膜1与金属体2之间的连接结构为以下任意一种：
66.所述上平膜5、下平膜6与体左侧围21、体右侧围23进行对应的面面连接，两个面面连接中，至少一者通过物理力相连接；
67.所述上平膜5、下平膜6与体顶部22、体底部24进行对应的面面连接，两个面面连接中，至少一者通过物理力相连接；
68.所述竖膜4、上平膜5、下平膜6与体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24中的任意三者进行对应的面面连接；三个面面连接中，至少一者通过物理力相连接。
69.所述碳纳米管膜1包括连接为一体结构的竖膜4、上平膜5、下平膜6与外侧膜7，所述竖膜4的顶端、底端分别与上平膜5、下平膜6的内端对应连接，上平膜5的外端与外侧膜7的顶部相连接，外侧膜7的底部与下平膜6的外端相连接；
70.所述竖膜4、上平膜5、外侧膜7、下平膜6依次连接成一个膜框8，该膜框8的内部设置有金属体2，该金属体2中体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24中的至少一者通过物理力与膜框8的内壁相连接。
71.本实用新型的原理说明如下：
72.本发明中的碳纳米管膜与金属部件之间的连接是一种无胶的面、面连接，属于宏观接触。
73.本发明中的碳纳米管膜优选为自支撑碳纳米管膜，进一步优选碳纳米管膜中的碳
纳米管为双壁碳纳米管。该种技术特征下的结合效果更佳。
74.实施例1：
75.参见图1，一种碳纳米管膜的应用结合件，包括碳纳米管膜1与金属体2（即前述的金属部件），该金属体2包括依次连接的体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24，体顶部22与体底部24上下正对设置，体左侧围21、体右侧围23左右正对设置；所述体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24中的至少一者通过物理力（优选为毛细管力）与碳纳米管膜1相连接，该连接的连接结构为面面连接，该连接结构只包括金属体2、碳纳米管膜1。
76.实施例2：
77.基本内容同实施例1，不同之处在于：
78.所述碳纳米管膜1为平面结构，碳纳米管膜1、金属体2之间的连接结构为以下任意一种：
79.碳纳米管膜1与位于其正下方的体顶部22的顶面通过物理力相连接，其余面是否连接，如何连接不限定；
80.碳纳米管膜1与位于其正右方的体左侧围21的外壁通过物理力相连接，其余面是否连接，如何连接不限定；
81.碳纳米管膜1与位于其正上方的体底部24的底面通过物理力相连接，其余面是否连接，如何连接不限定；
82.碳纳米管膜1与位于其正左方的体右侧围23的外壁通过物理力相连接，其余面是否连接，如何连接不限定。
83.实施例3：
84.所述碳纳米管膜1为l型结构，包括相互连接的横膜3与竖膜4。
85.参见图2，横膜3与体顶部22相连接，竖膜4与体左侧围21相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接，优选两者都为物理力连接。
86.参见图3，横膜3与体顶部22相连接，竖膜4与体右侧围23相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接，优选两者都为物理力连接。
87.参见图4，横膜3与体底部24相连接，竖膜4与体左侧围21相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接，优选两者都为物理力连接。
88.参见图5，横膜3与体底部24相连接，竖膜4与体右侧围23相连接，两种连接中的至少一者通过物理力相连接，优选两者都为物理力连接。
89.实施例4：
90.所述碳纳米管膜1为u型结构，包括竖膜4及与其两端相连接的上平膜5、下平膜6。
91.参见图6－图9，所述竖膜4、上平膜5、下平膜6与体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24中的任意三者进行对应的面面连接；三个面面连接中，至少一者通过物理力相连接，优选三者都为物理力连接。在具体连接中，金属体2的位置不变，随着碳纳米管膜1的位置变化，竖膜4、上平膜5、下平膜6的相对位置也会发生改变，比如说竖膜4位于横向，上平膜5、下平膜6都位于竖向（如图8、图9）。
92.参见图10，所述上平膜5、下平膜6与体左侧围21、体右侧围23进行对应的面面连接，两个面面连接中，至少一者通过物理力相连接，优选两者都为物理力连接。或者，所述上平膜5、下平膜6与体顶部22、体底部24进行对应的面面连接，两个面面连接中，至少一者通
过物理力相连接，优选两者都为物理力连接。此外，在竖膜4与体左侧围21之间夹成有一个一号空隙25。
93.实施例5：
94.参见图11、图12，碳纳米管膜1包括连接为一体结构的竖膜4、上平膜5、下平膜6与外侧膜7，所述竖膜4的顶端、底端分别与上平膜5、下平膜6的内端对应连接，上平膜5的外端与外侧膜7的顶部相连接，外侧膜7的底部与下平膜6的外端相连接；所述竖膜4、上平膜5、外侧膜7、下平膜6依次连接成一个膜框8，该膜框8的内部设置有金属体2，该金属体2中体左侧围21、体顶部22、体右侧围23、体底部24中的至少一者通过物理力与膜框8的内壁相连接，优选四者都为物理力连接（如图11），还可以是三者都为物理力连接（如图12），此时，体右侧围23与外侧膜7之间夹成有一个二号空隙9。
95.以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。