本發(fā)明屬于化學(xué)和功能材料領(lǐng)域，涉及碳納米管的預(yù)處理、分散、炭化、石墨化及軋制等技術(shù)。

背景技術(shù)：

碳納米管擁有優(yōu)異的電傳導(dǎo)、熱傳導(dǎo)性能，使碳納米管在許多領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用空間，特別是優(yōu)秀力學(xué)性能和機(jī)械性能，由于碳納米管為納米材料，其優(yōu)異的物理化學(xué)性能難以在宏觀上表現(xiàn)。所以在很多研究中，可以依托紙作為基體承載碳納米管得到一種復(fù)合的具有良好性能的導(dǎo)電紙。

目前報(bào)道的碳納米管導(dǎo)電紙的制備方法大體分為兩種：第一種，通過制備碳納米管導(dǎo)電墨涂覆在紙上，這種方法可以保留良好紙的形態(tài)、強(qiáng)度等物理性能，但這種導(dǎo)電紙是單面導(dǎo)電的，很難形成三維的導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)；第二種，將通過重新造紙的方法將碳納米管導(dǎo)電墨和紙纖維復(fù)合后重新復(fù)合成紙，這種方法可以利用紙的吸附性和易成形性，使碳納米管充分分散、吸附于紙纖維表面，形成三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，但這種方法得到的碳納米管紙失去了原有紙的強(qiáng)度和物理性能，限制了其應(yīng)用的空間。

炭化、石墨化是熱處理中的常用手段，應(yīng)用于碳材料中可以使材料的含碳率提高，使得非晶碳最大程度的轉(zhuǎn)化為晶態(tài)結(jié)構(gòu)，提高材料的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性。軋制處理可以使材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)緊實(shí)，缺陷較少，一致性提高，進(jìn)而提高材料的強(qiáng)度和柔韌性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是一種柔性超薄碳納米管紙的制備方法，可以簡(jiǎn)單、快捷、高效的制備柔性超薄碳納米管紙，并通過一系列工藝處理改性碳納米管的性能，從而提高碳納米管紙的使用性能。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，具體步驟包括如下。

（1）將經(jīng)乙醇或丙酮潤(rùn)濕后的碳納米管中加入蒸餾水中，采用超聲分散處理1-3h，使碳納米管均勻分散在液體中。

（2）采用高速剪切乳化機(jī)將預(yù)分散的碳納米管和紙漿纖維充分混合、分散，得到復(fù)合懸濁液。

（3）采用普通造紙的方法將復(fù)合懸濁液沉積制得碳納米管導(dǎo)電紙，置于真空烘干箱，65℃干燥1-3h。

（4）碳納米管紙的改性處理，將剝離后的碳納米管紙置于真空炭化爐中，以10-15℃/min升溫至600℃，保溫20-120min，再以2-5℃/min升溫至800℃-1400℃，保溫時(shí)間為1-10h，結(jié)束后冷卻至室溫取出。

（5）將步驟（4）炭化處理后的碳納米管紙?jiān)僦糜谑癄t中，以5-20℃/min的升溫速度升溫至2300℃-3000℃，石墨化處理過程中用氬氣、氮?dú)獾缺３址茄趸亩栊詺怏w保護(hù)，保溫2-36h，隨爐冷卻至室溫取出。

（6）將石墨化處理后的碳納米管紙通過對(duì)輥機(jī)軋制，對(duì)輥機(jī)輥壓厚度為0.05-1mm，輥壓后碳納米管紙為的密度0.1~0.4g/cm³，厚度為0.1-1mm。

本發(fā)明的碳納米管紙較之前導(dǎo)電性提高明顯，經(jīng)軋制使得其強(qiáng)度、柔韌性得到明顯改善。本發(fā)明產(chǎn)品可裁剪成需要的形狀和大小，或者直接制造成特定的形狀和大小的碳納米管導(dǎo)電紙產(chǎn)品。

附圖說明

附圖1 為發(fā)明的碳納米管導(dǎo)電紙SEM圖。

附圖2 為本發(fā)明的碳納米管導(dǎo)電紙照片。

具體實(shí)施方式

本發(fā)明將通過以下實(shí)施例作進(jìn)一步說明。

本實(shí)施例選用晶須狀碳納米管（ZL201210067937.1、ZL201210304345.7）作為導(dǎo)電劑。

實(shí)施例1。

1、將1g碳納米管加入500ml 蒸餾水中，加入適量的分散劑，經(jīng)超聲分散處理1小時(shí)使碳納米管均勻分散在液體中。

2、將上述碳納米管溶液和紙漿攪拌混合，通過高速剪切乳化機(jī)將碳納米管和紙漿充分均勻分散。

3、將分散好的碳納米管和紙漿溶液通過抄濾成紙，真空干燥即制備成碳納米管導(dǎo)電紙。

4、將碳納米管紙置于充有氬氣保護(hù)的碳化爐中，以10/min升溫至600℃，保溫60min，再以3℃/min升溫至1200℃，保溫5h，結(jié)束后冷卻至室溫取出。

5、將碳化處理后的碳納米管紙置于石墨化爐中，通入氬氣作為保護(hù)氣體，以15℃/min的升溫速度升溫至2800℃，保溫時(shí)間為12h，石墨化結(jié)束后冷卻取出。

6、將石墨化處理后的碳納米管紙通過對(duì)輥機(jī)軋制處理，密度約為0.22g/cm³，厚度為0.1mm。

實(shí)施例2。

1、將1g碳納米管加入500ml 無水乙醇中，加入適量的分散劑，經(jīng)超聲分散處理1小時(shí)使碳納米管均勻分散在液體中。

2、將上述碳納米管溶液和紙漿攪拌混合，再用高速剪切乳化機(jī)將碳納米管和紙漿充分均勻分散。

3、將分散好的碳納米管和紙漿溶液通過抄濾成紙，真空干燥即制備成碳納米管導(dǎo)電紙。

4、將碳納米管紙置于充有氬氣保護(hù)的碳化爐中，以12/min升溫至600℃，保溫50min，再以4℃/min升溫至1400℃，保溫6h，結(jié)束后冷卻至室溫取出。

5、將碳化處理后的碳納米管紙置于石墨化爐中，通入氬氣作為保護(hù)氣體，以15℃/min的升溫速度升溫至2900℃，保溫時(shí)間為18h，石墨化結(jié)束后冷卻取出。

6、將石墨化處理后的碳納米管紙通過對(duì)輥機(jī)軋制處理，密度約為0.39g/cm³，厚度為0.05mm。