專利名稱：碳納米管泊松比材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泊松比材料。
背景技術(shù)：
泊松比(Poisson’ s Ratio)定義為負的橫向收縮應變與縱向伸長應變之比。用公式表示為
Vij = - ε ε j式中表示橫向收縮應變，ε」表示縱向伸長應變。i，j分別為兩相互垂直的坐 標軸。正泊松比效應是指，是指材料受拉伸時，材料在彈性范圍內(nèi)橫向發(fā)生收縮；而受壓縮 時，材料的橫向反而發(fā)生膨脹。即這些材料在拉伸時，材料的橫向發(fā)生收縮。通常認為，幾 乎所有的材料泊松比值都為正，約為0. 3，橡膠類材料為0. 5，金屬鋁為0. 33，銅為0. 27，典 型的聚合物泡沫為0. 1 0.4。而負泊松比(Negative Poisson's Ratio)效應，是指材料 受拉伸時，材料在彈性范圍內(nèi)橫向發(fā)生膨脹；而受壓縮時，材料的橫向反而發(fā)生收縮。這種 現(xiàn)象在熱力學上是可能的，但通常材料中并沒有普遍觀察到負泊松比效應的存在。近年來 發(fā)現(xiàn)的一些特殊結(jié)構(gòu)的材料具有負泊松比效應，由于其奇特的性能而倍受材料科學家和物 理學家們的重視(請參見“負泊松比材料研究進展，楊鳴波等，高分子通報，2003年12月， 第6期，48 57頁，，)。一般而言，負泊松比材料可以分為多孔狀負泊松比材料，包括泡沫(Foam)材料和 蜂巢狀(Honeycomb)結(jié)構(gòu)材料、分子負泊松比材料及負泊松比復合材料等。多孔狀負泊松 比材料指一相為固體，另一相完全由孔隙或液體組成的復合材料，如自然界的巖石、木材 等。分子負泊松比材料包括一些具有特殊微觀結(jié)構(gòu)的聚合物和某些晶體材料，如沸石、二氧 化硅晶體和一些元素金屬等。負泊松比復合材料指將一些各向異性的纖維填充于復合材料 中，形成負泊松比復合材料。中科院化學研究所于2005年12月11日申請的，申請?zhí)枮?00510130683. 3的專 利申請“負泊松比材料及其制備方法和用途”揭示了一種負泊松比復合材料，該負泊松比 復合材料是由天然高分子和/或合成高分子材料、發(fā)泡劑1、發(fā)泡劑2和增塑劑組成的復合 結(jié)構(gòu)材料，該材料的泡沫體具有微觀呈雙扇形的復合結(jié)構(gòu)，復合結(jié)構(gòu)的中間層是規(guī)則的多 邊形的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，復合結(jié)構(gòu)的外層由中心向外，在徑向方向上，逐漸變?yōu)槔L的蜂窩狀結(jié) 構(gòu)，其微孔的孔徑是80 150μπι。其中，所述發(fā)泡劑1是丁烷、戊烷或它們的混合物；所述 發(fā)泡劑2是胺類衍生物、偶氮類或其混合物。該負泊松比復合材料的負泊松比值為-0. 21。然而，現(xiàn)有技術(shù)中并沒有一種既具有正泊松比特性又具有負泊松比特性的材料。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，確有必要提供一種既具有正泊松比特性又具有負泊松比特性的泊松比 材料。一種碳納米管泊松比材料，其包括一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管，所述多個碳納米管分別沿一第一方向與一第二方向定向排列，所述第一方向與第二方向相互垂直，沿第一方向定向排列的碳納米管與沿第二方向定向排列的碳納 米管重疊交叉設置。一種碳納米管泊松比材料，其特征在于，該碳納米管泊松比材料包括一柔性高分 子基體，以及一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)，所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)均勻設置于所述高分子基體中。 該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管，所述多個碳納米管分別沿一第一方向與一第二方 向定向排列，所述第一方向與第二方向相互垂直，沿第一方向定向排列的碳納米管與沿第 二方向定向排列的碳納米管重疊交叉設置。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述碳納米管泊松比材料具有以下優(yōu)點所述碳納米管薄膜 結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管，所述多個碳納米管分別沿一第一方向與一第二方向定向排列，所 述第一方向與第二方向相互垂直，沿第一方向定向排列的碳納米管與沿第二方向定向排列 的碳納米管重疊交叉設置。在第一方向或第二方向上拉伸或壓縮該碳納米管泊松比材料 時，該碳納米管泊松比材料具有負泊松比特性；在與第一方向或第二方向成45度角的方向 拉伸或壓縮該碳納米管泊松比材料時，該碳納米管泊松比材料具有正泊松比特性。該材料 在不同的方向上具有不同的泊松比性質(zhì)，擴大了應用范圍。


圖1為本發(fā)明第一實施例的碳納米管泊松比材料的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明第一實施例的碳納米管泊松比材料中的碳納米管膜的掃描電鏡照 片。圖3為本發(fā)明第一實施例的碳納米管泊松比材料中碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)的掃描電 鏡照片。圖4為本發(fā)明第一實施例碳納米管泊松比材料的泊松比與拉伸應變之間的關(guān)系 圖。圖5為本發(fā)明第二實施例碳納米管泊松比材料的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明第二實施例碳納米管泊松比材料的俯視結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明第二實施例碳納米管泊松比材料的泊松比與拉伸應變之間的關(guān)系 圖。
具體實施例方式以下將結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明的碳納米管泊松比材料及其制備方法。請參考圖1，本發(fā)明第一實施例提供一種碳納米管泊松比材料10，該碳納米管泊 松比材料10包括一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12包括多個碳納米管，其中 部分碳納米管基本沿一第一方向X定向排列，部分碳納米管基本沿一第二方向Y定向排列。 所述第一方向X與第二方向垂直，且基本沿第一方向X定向排列的碳納米管與基本沿第二 方向Y定向排列的碳納米管相互交叉形成多個網(wǎng)格。本實施例中，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12包括至少兩層交叉層疊設置的碳納米管膜， 該碳納米管膜包括多個碳納米管，所述多個碳納米管首尾相連基本沿一個方向擇優(yōu)取向排 列。所述每兩個相鄰的碳納米管膜中，一個碳納米管膜中的碳納米管基本沿著一第一方向X擇優(yōu)取向排列，另一個碳納米管膜中的碳納米管基本沿著一第二方向Y擇優(yōu)取向排列，所 述第一方向X與所述第二方向Y相互垂直，且相鄰的兩個碳納米管薄膜中的碳納米管相互 交叉形成多個網(wǎng)格。 請參閱圖2，該碳納米管膜為基本沿同一方向的多個碳納米管首尾相連形成的具 有一定寬度的薄膜，該碳納米管膜中的碳納米管具有基本相同的排列方向，基本沿同一個 方向擇優(yōu)取向排列。碳納米管之間通過范德華力緊密連接，該碳納米管長度基本相同。該碳 納米管膜的厚度為0.01 100微米，其中的碳納米管為單壁碳納米管、雙壁碳納米管及多 壁碳納米管中的一種或幾種。當該碳納米管膜中的碳納米管為單壁碳納米管時，該單壁碳 納米管的直徑為0. 5 50納米。當該碳納米管膜中的碳納米管為雙壁碳納米管時，該雙壁 碳納米管的直徑為1. 0 50納米。當該碳納米管膜中的碳納米管為多壁碳納米管時，該多 壁碳納米管的直徑為1. 5 50納米。所述碳納米管膜的面積不限，可根據(jù)實際需求制備。 本實施例中，所述碳納米管膜中的碳納米管為多壁碳納米管，其長度為100微米 1毫米。 所述碳納米管膜的面積為4平方厘米。本實施例中，所述碳納米管泊松比材料10包括多個層疊設置的碳納米管膜，該碳 納米管膜包括多個碳納米管，所述多個碳納米管首尾相連基本沿同一個方向擇優(yōu)取向排 列，相鄰的碳納米管膜中的碳納米管的排列方向相互垂直。該多個碳納米管膜之間通過范 德華力緊密連接形成一具有穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12能 夠?qū)崿F(xiàn)自支撐。所述碳納米管泊松比材料10中，碳納米管膜的數(shù)量不限，可以根據(jù)需要自 行選擇。優(yōu)選地，碳納米管膜的數(shù)量為10層到5000層，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12的厚度為 0. 04 400微米。請一并參閱圖3，本實施例中，所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12中的碳納米管膜層疊設 置，且碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12中的碳納米管分別沿第一方向X與第二方向Y排列且交叉設 置，所述第一方向X與第二方向Y相互垂直。碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12中的碳納米管膜為100 層。該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12中，垂直交叉排列的碳納米管形成了具有方形格子的網(wǎng)狀結(jié) 構(gòu)。當沿著該碳納米管泊松比材料10中的第一方向X或第二方向Y拉伸該碳納米管 泊松比材料10時，該碳納米管泊松比材料10在垂直于第一方向X或第二方向Y上將發(fā)生 膨脹；而當沿著該碳納米管泊松比材料10中第一方向X或第二方向Y壓縮該碳納米管泊松 比材料10時，該碳納米管泊松比材料10在垂直于第一方向X或第二方向Y上發(fā)生收縮，因 此，該碳納米管泊松比材料10具有負泊松比的性質(zhì)，該碳納米管泊松比材料的負泊松比可 以為-0. 52。當沿著與該碳納米管泊松比材料10中第一方向X或第二方向Y成45度角的方向 拉伸該碳納米管泊松比材料10時，該碳納米管泊松比材料10在垂直于該拉伸方向上將發(fā) 生收縮；而當沿著與該碳納米管泊松比材料10中第一方向X或第二方向Y成45度角的方 向壓縮該碳納米管泊松比材料10時，該碳納米管泊松比材料10在垂直于壓縮方向發(fā)生膨 脹。因此，該碳納米管泊松比材料10還具有正泊松比的性質(zhì)，該碳納米管泊松比材料的正 泊松比可以為3.5。請參閱圖4，該圖為本發(fā)明第一實施例碳納米管泊松比材料10的泊松比與拉伸應 變之間的關(guān)系圖。從該圖可以看出，本發(fā)明實施例提供的碳納米管泊松比材料10在與所述第一方向X或第二方向Y成45度角的方向拉伸應變?yōu)?%時，泊松比為2. 25 ；在與所述第一方向X或第二方向Y成45度角的方向拉伸應變?yōu)?0%時，其泊松比值為3. 25。因此，本 發(fā)明實施例提供的碳納米管泊松比材料10具有較大的正泊松比。由于本發(fā)明實施例中的碳納米管泊松比材料10中，所述多個碳納米管基本沿兩 個相互垂直的第一方向X和第二方向Y交叉排列，使得在不同的方向拉伸或壓縮該碳納米 管泊松比材料10時，該碳納米管泊松比材料具有不同的泊松比特性。即，在第一方向X或 第二方向Y上拉伸或壓縮該碳納米管泊松比材料10時，該碳納米管泊松比材料10具有負 泊松比特性；在與第一方向X或第二方向Y成45度角的方向拉伸或壓縮該碳納米管泊松比 材料10時，該碳納米管泊松比材料10具有正泊松比特性。本發(fā)明實施例中，碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12的制備方法，通過以下步驟實現(xiàn)
首先，提供一碳納米管陣列。本發(fā)明實施例提供的碳納米管陣列為單壁碳納米管陣列、雙壁碳納米管陣列及多 壁碳納米管陣列中的一種或多種。本實施例中，該碳納米管陣列的制備方法采用化學氣相 沉積法，其具體步驟包括(a)提供一平整基底，該基底可選用P型或N型硅基底，或選用形 成有氧化層的硅基底，本實施例優(yōu)選為采用4英寸的硅基底；(b)在基底表面均勻形成一催 化劑層，該催化劑層材料可選用鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)或其任意組合的合金之一；(c)將 所述形成有催化劑層的基底在700 900°C的空氣中退火約30分鐘 90分鐘；(d)將處理 過的基底置于反應爐中，在保護氣體環(huán)境下加熱到500 740°C，然后通入碳源氣體反應約 5 30分鐘，生長得到碳納米管陣列，其高度為100微米 1毫米。該碳納米管陣列為多個 彼此平行且垂直于基底生長的碳納米管形成的純碳納米管陣列。通過所述控制生長條件， 該碳納米管陣列中基本不含有雜質(zhì)，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。該碳納米管 陣列中的碳納米管彼此通過范德華力緊密接觸形成陣列。該碳納米管陣列的表面積與所述 基底面積基本相同。所述碳源氣可選用乙炔、乙烯、甲烷等化學性質(zhì)較活潑的碳氫化合物，所述保護氣 體為氮氣或惰性氣體。本實施例優(yōu)選的碳源氣為乙炔，本實施例優(yōu)選的保護氣體為氬氣。可以理解，本實施例提供的碳納米管陣列不限于所述制備方法。也可為石墨電極 恒流電弧放電沉積法、激光蒸發(fā)沉積法等。其次，采用一拉伸工具從碳納米管陣列中拉取獲得一碳納米管膜，具體包括以下 步驟(a)從所述碳納米管陣列中選定一個或具有一定寬度的多個碳納米管，本實施例優(yōu) 選為采用具有一定寬度的膠帶、鑷子或夾子接觸碳納米管陣列以選定一個或具有一定寬度 的多個碳納米管；(b)以一定速度拉伸該選定的碳納米管，從而形成首尾相連的多個碳納 米管片段，進而形成一連續(xù)的碳納米管膜。該拉取方向沿基本垂直于碳納米管陣列的生長 方向。在所述拉伸過程中，該多個碳納米管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐漸脫離基底 的同時，由于范德華力作用，該選定的多個碳納米管片段分別與其它碳納米管片段首尾相 連地連續(xù)地被拉出，從而形成一連續(xù)、均勻且具有一定寬度的碳納米管膜。該碳納米管膜包 括多個首尾相連且基本沿同一方向排列的碳納米管，該碳納米管的排列方向與所述拉伸方 向相同。該直接拉伸獲得的碳納米管膜比無序的碳納米管膜具有更好的均勻性。同時該直 接拉伸獲得超碳納米管膜的方法，具有簡單快速，適宜進行工業(yè)化應用的優(yōu)點。
本實施例制備的碳納米管膜中的碳納米管首尾相連且基本沿同一方向排列，且 相鄰的碳納米管之間通過范德華力緊密結(jié)合。該碳納米管膜中的碳納米管可為單壁碳納 米管、雙壁碳納米管及多壁碳納米管中的一種或多種。所述單壁碳納米管的直徑為0. 5納 米 50納米。所述雙壁碳納米管的直徑為1. 0納米 50納米。所述多壁碳納米管的直徑 為1. 5納米 50納米。所述碳納米管膜的厚度為0. 5納米 100微米，寬度為0. 01厘米 10厘米。所述碳納米管膜中的碳納米管之間的孔徑小于50微米。該碳納米管膜的寬度與 碳納米管陣列所生長的基底的尺寸以及碳納米管陣列的寬度有關(guān)，該碳納米管膜的長度不 限，可根據(jù)實際需求制得。 可以理解，由于本實施例碳納米管陣列中的碳納米管非常純凈，且由于碳納米管 本身的比表面積非常大，所以該碳納米管膜本身具有較強的粘性。最后，提供一支撐體，將所述至少兩個碳納米管膜層疊鋪設于所述支撐體，并使得 相鄰的碳納米管膜中的碳納米管的排列方向相互垂直，獲得一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12。所述支撐體可以為一基板，也可選用一框架結(jié)構(gòu)。由于本實施例提供的碳納米管 陣列中的碳納米管非常純凈，且碳納米管本身的比表面積非常大，所以該碳納米管膜具有 較強的粘性，該碳納米管膜可利用其本身的粘性直接粘附于基板或框架。可以將多個碳納 米管膜層疊粘附在基板或框架上，并使得相鄰的碳納米管膜的碳納米管的排列方向相互垂 直，基板或框架以外多余的碳納米管膜部分可以用小刀刮去。去除基板或框架，即得到一碳 納米管薄膜結(jié)構(gòu)12。該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12包括多個碳納米管，所述多個碳納米管基本沿 兩個相互垂直的方向交叉排列。本實施例中，進一步還可以包括用有機溶劑處理碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12的步驟，該 有機溶劑為揮發(fā)性有機溶劑，可選用乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿等，本實施例中的有 機溶劑采用乙醇。該使用有機溶劑處理的步驟可通過試管將有機溶劑滴落在碳納米管薄膜 結(jié)構(gòu)12表面浸潤整個碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12，或者，也可將所述形成有碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12 的基板或固定框架整個浸入盛有有機溶劑的容器中浸潤。待溶劑滲透至基板表面后，將碳 納米管薄膜結(jié)構(gòu)12的一端用小刀翹起，從而可以將整個碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12從基板或固 定框架表面取下。所述的碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12經(jīng)有機溶劑浸潤處理后，在揮發(fā)性有機溶劑 的表面張力的作用下，碳納米管膜中平行的碳納米管片斷會部分聚集成碳納米管束。因此， 該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12表面體積比小，且具有良好的機械強度及韌性。請參閱圖5及圖6，本發(fā)明第二實施例提供一碳納米管泊松比材料20，該碳納米管 泊松比材料20包括一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12，以及一柔性高分子基體24，所述碳納米管薄膜 結(jié)構(gòu)12設置于該柔性高分子基體24當中。所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12包括多個碳納米管， 該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12包括多個碳納米管，其中部分碳納米管基本沿一第一方向X定向排 列，部分碳納米管基本沿一第二方向Y定向排列。所述第一方向X與第二方向垂直，且基本 沿第一方向X定向排列的碳納米管與基本沿第二方向Y定向排列的碳納米管相互交叉形成 多個網(wǎng)格。由于柔性高分子基體24的材料具有較好的彈性及柔韌性，該柔性高分子基體24 可以提高所述碳納米管泊松比材料20的彈性及柔韌性。在碳納米管泊松比材料20中，碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12均勻設置于柔性高分子基體 24當中，柔性高分子材料浸潤到碳納米管膜之間相鄰的碳納米管的間隙當中，柔性高分子 與碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)12中的碳納米管緊密結(jié)合在一起。
所述柔性高分子基體24的材料可選自柔性高分子聚合物材料，優(yōu)選為硅橡膠、聚 氨脂、環(huán)氧樹脂及聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或其任意組合。本實施例中，所述柔性高分子 基體24的材料為硅橡膠。 請參閱圖7，該圖為本發(fā)明第二實施例碳納米管泊松比材料20的泊松比與拉伸應 變之間的關(guān)系圖。從該圖可以看出，本發(fā)明實施例提供的碳納米管泊松比材料20在沿所述 第一方向X或第二方向Y的拉伸應變?yōu)闀r，泊松比為-0. 53 ；在沿所述第一方向X或第 二方向Y的拉伸應變?yōu)?%時，仍然具有負泊松比，其泊松比值為-0. 05。因此，本發(fā)明實施 例提供的碳納米管泊松比材料20具有較大的負泊松比。該碳納米管泊松比材料20中的柔 性高分子基體為硅橡膠，由于硅橡膠具有相當大的平面應變斷裂(strain-to-failure)，該 平面應變斷裂為150%，因此該碳納米管泊松比材料20也具有較大的平面應變斷裂，大約 為22%，因此，該碳納米管泊松比材料20具有較好的彈性。由于硅橡膠具有較好的柔性，該 碳納米管泊松比材料20也具有較高的柔性。同樣，在與所述第一方向X或第二方向Y成45度角的方向拉伸或壓縮該碳納米管 泊松比材料20時，該碳納米管泊松比材料20也具有正泊松比效應。本發(fā)明實施例提供的碳納米管泊松比材料，其既具有正泊松比特性又具有負泊松 比特性。該碳納米管泊松比材料的正泊松比值較高，可以應用于人工肌肉，應力感測裝置等 方面。該碳納米管泊松比材料的負泊松比特性可以應用于制造緊固件或安全帶，在受外力 時材料的橫向膨脹可以抵消外力的作用，從而提高這些部件的抗負荷能力。與現(xiàn)有技術(shù)相比較，所述碳納米管泊松比材料具有以下優(yōu)點所述碳納米管薄膜 結(jié)構(gòu)中包括多個碳納米管，所述多個碳納米管分別沿一第一方向與一第二方向定向排列， 所述第一方向與第二方向相互垂直，沿第一方向定向排列的碳納米管與沿第二方向定向排 列的碳納米管重疊交叉設置。在第一方向或第二方向上拉伸或壓縮該碳納米管泊松比材料 時，該碳納米管泊松比材料具有負泊松比特性；在與第一方向或第二方向成45度角的方向 拉伸或壓縮該碳納米管泊松比材料時，該碳納米管泊松比材料具有正泊松比特性。該材料 在不同的方向上具有不同的泊松比性質(zhì)，擴大了應用范圍。另外，本領(lǐng)域技術(shù)人員還可在本發(fā)明精神內(nèi)做其他變化，當然，這些依據(jù)本發(fā)明精 神所做的變化，都應包含在本發(fā)明所要求保護的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種碳納米管泊松比材料，其包括一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管，其特征在于，所述多個碳納米管分別沿一第一方向與一第二方向定向排列，所述第一方向與第二方向相互垂直，沿第一方向定向排列的碳納米管與沿第二方向定向排列的碳納米管重疊交叉設置。
2.如權(quán)利要求1所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)包括 至少兩個層疊設置的碳納米管膜，所述碳納米管膜包括多個首尾相連且基本沿同一方向排 列的碳納米管，每兩個相鄰的碳納米管膜中的碳納米管基本相互垂直。
3.如權(quán)利要求2所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)中， 相鄰的碳納米管膜之間通過范德華力緊密結(jié)合。
4.如權(quán)利要求2所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)中， 垂直交叉設置的碳納米管形成了網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求2所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)包 括10層 5000層碳納米管膜。
6.如權(quán)利要求2所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，所述碳納米管膜的厚度為 0. 5納米 1微米。
7.如權(quán)利要求1所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，在沿所述第一方向或第二 方向上拉伸或壓縮該碳納米管泊松比材料時，該碳納米管泊松比材料具有負泊松比特性。
8.如權(quán)利要求1所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，在沿與所述第一方向或第 二方向成45度角的方向拉伸或壓縮該碳納米管泊松比材料時，該碳納米管泊松比材料具 有正泊松比特性。
9.一種碳納米管泊松比材料，其特征在于，該碳納米管泊松比材料包括一柔性高分子 基體，以及一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)，所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)均勻設置于所述高分子基體中，該 碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管，所述多個碳納米管分別沿一第一方向與一第二方向 定向排列，所述第一方向與第二方向相互垂直，沿第一方向定向排列的碳納米管與沿第二 方向定向排列的碳納米管重疊交叉設置。
10.如權(quán)利要求9所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，所述柔性高分子基體的材 料為硅橡膠、聚氨脂、環(huán)氧樹脂及聚甲基丙烯酸甲酯中的一種或其任意組合。
11.如權(quán)利要求9所述的碳納米管泊松比材料，其特征在于，碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)存在間 隙，所述柔性高分子基體浸潤于碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)中的間隙中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種碳納米管泊松比材料，所述碳納米管泊松比材料包括一碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)，該碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)包括多個碳納米管，所述多個碳納米管分別沿一第一方向與一第二方向定向排列，所述第一方向與第二方向相互垂直，沿第一方向定向排列的碳納米管與沿第二方向定向排列的碳納米管重疊交叉設置。本發(fā)明的碳納米管泊松比材料進一步包括一柔性高分子基體，所述碳納米管薄膜結(jié)構(gòu)均勻設置于所述柔性高分子基體當中。本發(fā)明提供的碳納米管泊松比材料，可以應用于制造皮帶以及安全帶等。
文檔編號C01B31/00GK101870463SQ20091010693
公開日2010年10月27日 申請日期2009年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月27日
發(fā)明者劉長洪, 王佳平, 范守善, 陳魯倬 申請人:清華大學;鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司