本發(fā)明涉及一種抗沖擊材料，特別涉及一種碳納米管聚集體于制備納米碳抗沖擊材料的用途與其制備方法。
背景技術(shù)：
：抗沖擊材料，包括防爆、防刺、防彈材料等在武器、化工、交通、航天等領(lǐng)域均得到了廣泛的應(yīng)用。傳統(tǒng)的抗沖擊材料主要有金屬材料、高分子材料、陶瓷材料等。就其中的高分子材料來說，常見的超高分子量聚乙烯纖維、聚酰胺類纖維和pbo類纖維雖然防彈防刺性能較好，但是其均存在缺陷，例如：超高分子量聚乙烯纖維不耐熱，最高耐受溫度低于120℃；聚酰胺類纖維不耐紫外光和水氣，而且這些材料質(zhì)量密度高。因此，這些材料難以適應(yīng)某些領(lǐng)域的應(yīng)用需求，例如，當(dāng)作為個(gè)體防護(hù)材料時(shí)，其形成的防護(hù)結(jié)構(gòu)厚重，穿著舒適性差，不透氣，影響人體活動(dòng)和靈活性。因此，業(yè)界亟待發(fā)展出一種密度低、質(zhì)量輕、穿著舒適性能好，透氣，并且柔韌性好的多功能抗沖擊材料。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的主要目的在于提供一種碳納米管聚集體于制備納米碳抗沖擊材料的用途與其制備方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：本發(fā)明實(shí)施例提供了碳納米管聚集體于制備納米碳抗沖擊材料的用途，所述碳納米管聚集體是具有至少一個(gè)連續(xù)的面的宏觀結(jié)構(gòu)，所述的至少一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)密集分布有多根碳納米管，并且所述多根碳納米管中的至少部分碳納米管的至少局部片段在所述的至少一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)連續(xù)延伸。在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管聚集體表面和/或內(nèi)部還可復(fù)合有石墨烯材料等。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種制備納米碳抗沖擊材料的方法，其包括：提供多根碳納米管，并使該多根碳納米管緊密聚集而形成碳納米管聚集體，所述碳納米管聚集體是具有至少一個(gè)連續(xù)的面的宏觀結(jié)構(gòu)，所述多根碳納米管中的至少部分碳納米管的至少局部片段在所述的至少一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)連續(xù)延伸。在一些實(shí)施方案中，還可在所述碳納米管聚集體表面和/或內(nèi)部復(fù)合有石墨烯材料等。本發(fā)明通過采用碳納米管的聚集體形成納米碳抗沖擊材料，利用碳納米管的中空結(jié)構(gòu)吸收大量的沖擊能量，當(dāng)材料受到外加載荷時(shí)，碳納米管及碳納米管之間通過微觀結(jié)構(gòu)的改變，如碳納米管被拉斷裂、壓扁，碳納米管與碳納米管之間搭接破壞等變化吸收能量，可以實(shí)現(xiàn)優(yōu)良的防護(hù)作用，且同時(shí)具有輕質(zhì)、柔韌性好、耐受溫度范圍廣(約-600℃～500℃)、可任意彎折、貼服性能好、透氣、適合人體熱-濕平衡和穿著舒適性能好等優(yōu)點(diǎn)，可作為防彈、防刺、防爆材料等廣泛應(yīng)用。附圖說明圖1是本發(fā)明一典型實(shí)施例中利用熱壓機(jī)對(duì)納米碳薄膜進(jìn)行壓制處理的示意圖；圖2是本發(fā)明一典型實(shí)施例中一種納米碳抗沖擊材料薄膜的照片；圖3是本發(fā)明一典型實(shí)施例中一種納米碳抗沖擊材料薄膜的tem照片；圖4是本發(fā)明一典型實(shí)施例中一種納米碳抗沖擊材料薄膜中所含碳納米管的tem照片；圖5a是本發(fā)明一典型實(shí)施例中一種正交疊加的納米碳抗沖擊材料的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5b是本發(fā)明一典型實(shí)施例中一種多角度疊加的納米碳抗沖擊材料的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式本發(fā)明實(shí)施例的一個(gè)方面提供了碳納米管聚集體于制備納米碳抗沖擊材料的用途，所述碳納米管聚集體是具有至少一個(gè)連續(xù)的面的宏觀結(jié)構(gòu)，所述的至少一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)密集分布有多根碳納米管，并且所述多根碳納米管中的至少部分碳納米管的至少局部片段在所述的至少一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)連續(xù)延伸。前述的“密集分布”包含交叉、交織、纏繞、并行排布或者其它合適的形式中的任一種或多種的組合。在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管聚集體包括由多根碳納米管緊密聚集形成的多孔聚集體。前述的“緊密聚集”包含有序或無序的交叉、無序的交織、有序或無序的纏繞，或者其它合適的形式?；蛘?，在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管聚集體也可包括密集排布的多根取向的碳納米管，例如可以由超順排的碳納米管陣列組成。在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管聚集體包括由多根碳納米管緊密聚集形成的二維面狀結(jié)構(gòu)。例如，所述碳納米管聚集體可以呈現(xiàn)為碳納米管層或自支撐的碳納米管膜。在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管聚集體包括由多根碳納米管交織形成的二維面狀結(jié)構(gòu)。其中，交織的形式可以是有序或無序的。在一些實(shí)施方案中，所述的納米碳抗沖擊材料包括層疊設(shè)置的至少兩個(gè)所述的碳納米管聚集體，其中每一碳納米管聚集體均呈現(xiàn)宏觀二維面狀結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方案中，所述碳納米管聚集體包括多個(gè)取向排布的基礎(chǔ)單元，其中每一基礎(chǔ)單元包括由多根碳納米管交織，例如無序交織形成的二維面狀結(jié)構(gòu)。在一些較為優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的納米碳抗沖擊材料包括層疊設(shè)置的至少兩個(gè)所述的碳納米管聚集體，其中至少一個(gè)所述的碳納米管聚集體包含多個(gè)沿第一方向取向排布的基礎(chǔ)單元，至少另一個(gè)所述的碳納米管聚集體包含多個(gè)沿第二方向取向排布的基礎(chǔ)單元，該第一方向與第二方向之間成0～180°的夾角。進(jìn)一步的，該第一方向與第二方向之間的夾角不為0或180°，例如可以是45°～135°中的合適角度。在一些較為優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述的多個(gè)基礎(chǔ)單元在所述的至少一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)密集排布且相互平行，使所述碳納米管聚集體呈現(xiàn)宏觀有序的形態(tài)。進(jìn)一步的，所述基礎(chǔ)單元中的多根碳納米管無序交織，使所述碳納米管聚集體呈現(xiàn)微觀無序的形態(tài)。本案發(fā)明人意外的發(fā)現(xiàn)，具有此種宏觀有序、微觀無序的特殊結(jié)構(gòu)的納米碳抗沖擊材料相較于具有其它碳納米管聚集形式的納米碳抗沖擊材料，在抗沖擊性能等方面呈現(xiàn)出更多的優(yōu)勢(shì)，其可能的原因在于，在具有該特殊結(jié)構(gòu)的納米碳抗沖擊材料中，一方面因碳納米管自身特有的結(jié)構(gòu)使其可以吸收大量沖擊能量，另一方面因?yàn)樘技{米管與碳納米管之間具有致密的網(wǎng)絡(luò)和豐富的界面，使其充分配合，從而使之呈現(xiàn)出優(yōu)異的抗沖擊性能。在一些較為優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述基礎(chǔ)單元包括由碳納米管連續(xù)體在所述的至少一個(gè)連續(xù)的面上沉積并經(jīng)致密化處理后形成的二維面狀結(jié)構(gòu)，所述碳納米管連續(xù)體由多根碳納米管交織形成，且在致密化處理之前呈現(xiàn)封閉、半封閉或開放式的二維或三維空間結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述碳納米管連續(xù)體由化學(xué)氣相沉積法，特別是浮動(dòng)催化裂解法制備形成。在一些實(shí)施例中所述碳納米管連續(xù)體是多根多根碳納米管無序交織形成的、封閉或敞口的筒狀，且具有一定的長(zhǎng)度，其在沉積到一定的基材上，并經(jīng)致密化處理后，可形成呈條形狀的所述基礎(chǔ)單元。更為具體的，所述碳納米管連續(xù)體的生產(chǎn)工藝可以參考現(xiàn)有的一些文獻(xiàn)，例如：《science》，2004年，304期，p276。在一較為典型的案例中，一種制備所述碳納米管連續(xù)體的方法包括如下步驟：s1、將反應(yīng)爐溫度升至1100℃～1600℃，保持溫度穩(wěn)定，向所述反應(yīng)爐中注入載氣；s2、將液相碳源通過碳源注射泵注射，液相碳源依次通過碳源輸運(yùn)管、限流部后均勻進(jìn)入碳源注入管的碳源注入管芯；s3、液相碳源氣化；s4、載氣攜帶氣化后的碳源到達(dá)所述反應(yīng)爐的高溫區(qū)中，生成碳納米管聚集體。其中，所述液相碳源可以為乙醇、二茂鐵、噻吩的混合溶液等。例如，乙醇的質(zhì)量百分比為90～99.9％，二茂鐵的質(zhì)量百分比為0.1～5％、噻吩的質(zhì)量百分比為0.1～5％。其中，所述載氣為氫氣和氮?dú)饣蛘邭錃夂投栊詺怏w的混合氣體，例如，氫氣的體積百分比可以為1～100％，惰性氣體為氬氣或氦氣，載氣氣體流量為1～15l/min。在一些實(shí)施方案中，多個(gè)所述的碳納米管連續(xù)體在所述的至少一個(gè)連續(xù)的面上連續(xù)沉積并經(jīng)致密化處理后而形成所述的多個(gè)基礎(chǔ)單元。較為優(yōu)選的，相鄰兩個(gè)基礎(chǔ)單元的縱向周緣部之間為間隔一定距離、鄰接或相互交疊的布置。進(jìn)一步的，相鄰兩個(gè)基礎(chǔ)單元之間的距離應(yīng)當(dāng)盡可能的小，以使相鄰兩個(gè)基礎(chǔ)單元之間能更好的配合或者相互支持，從而進(jìn)一步提升所述納米碳抗沖擊材料的可靠性和抗沖擊強(qiáng)度。進(jìn)一步的，所述的至少一個(gè)連續(xù)的面為平面或曲面。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)所述的納米碳抗沖擊材料包括層疊設(shè)置的、至少兩個(gè)呈現(xiàn)宏觀二維面狀結(jié)構(gòu)的碳納米管聚集體(亦可被認(rèn)為是碳納米管膜)時(shí)，其中相鄰設(shè)置的兩個(gè)所述碳納米管聚集體之間可通過冷壓、熱壓等方式直接結(jié)合。其中，因碳納米管具有大比表面積的特性，可使得各碳納米管聚集體結(jié)合牢固，并提高所述納米碳抗沖擊材料的環(huán)境耐候性，且可避免因采用粘結(jié)劑等帶來的一些問題。當(dāng)然，在一些實(shí)施方案中，當(dāng)所述的納米碳抗沖擊材料包括層疊設(shè)置的、至少兩個(gè)呈現(xiàn)宏觀二維面狀結(jié)構(gòu)的碳納米管聚集體(亦可被認(rèn)為是碳納米管膜)時(shí)，其中相鄰設(shè)置的兩個(gè)所述碳納米管聚集體之間也可設(shè)有粘結(jié)材料層。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)所述的納米碳抗沖擊材料包括層疊設(shè)置的、至少兩個(gè)呈現(xiàn)宏觀二維面狀結(jié)構(gòu)的碳納米管聚集體(亦可被認(rèn)為是碳納米管膜)時(shí)，其中相鄰設(shè)置的兩個(gè)所述碳納米管聚集體之間還可設(shè)有剪切增稠液。在一些較佳實(shí)施方案中，所述碳納米管聚集體的表面和/或內(nèi)部還分布有石墨烯。例如，至少一個(gè)所述碳納米管聚集體中的至少一根碳納米管上覆蓋有石墨烯片?；蛘?，例如，至少一石墨烯片搭接在所述碳納米管聚集體中的至少兩根碳納米管之間。或者，例如，所述納米碳抗沖擊材料還包括多片石墨烯的聚集體，所述多片石墨烯的聚集體與至少一個(gè)所述的碳納米管聚集體固定連接。或者，例如，至少一個(gè)所述的碳納米管聚集體和至少一個(gè)所述的多片石墨烯的聚集體呈現(xiàn)宏觀二維面狀結(jié)構(gòu)，并且該至少一個(gè)所述的碳納米管聚集體和該至少一個(gè)所述的多片石墨烯的聚集體層疊設(shè)置。在前述實(shí)施方案中，通過將碳納米管與石墨烯復(fù)合，還可利用石墨烯大片層的結(jié)構(gòu)特征分散應(yīng)力波，使抗沖擊材料在單位面積受到的沖擊能量降低，從而進(jìn)一步提升防護(hù)效果。在前述的各實(shí)施方案中，所述碳納米管的管徑可以為2nm～100nm，并可以選自單壁、雙壁、多壁碳納米管中的任意一種或者多種的組合。在一些實(shí)施方案中，當(dāng)所述碳納米管聚集體為宏觀二維面狀結(jié)構(gòu)，例如為自支撐的碳納米管膜時(shí)，所述碳納米管膜的應(yīng)力≥10mpa，伸長(zhǎng)率≥2％，在長(zhǎng)度和寬度方向上的拉伸應(yīng)力的差值的絕對(duì)值小于或等于在長(zhǎng)度或?qū)挾确较蛏系睦鞈?yīng)力的20％，而在長(zhǎng)度和寬度方向上的斷裂伸長(zhǎng)率的差值的絕對(duì)值小于或等于在長(zhǎng)度或?qū)挾确较蛏系臄嗔焉扉L(zhǎng)率的10％在一些實(shí)施方案中，所述的碳納米管聚集體具有多孔結(jié)構(gòu)，所述多孔結(jié)構(gòu)所含孔洞的孔徑為10nm～200nm，孔隙率為10％～60％。這種多孔結(jié)構(gòu)的存在，既不會(huì)使所述碳納米管聚集體的力學(xué)性能受到大的影響，還可使所述碳納米管聚集體呈現(xiàn)出較好的透氣性。在一些實(shí)施方案中，所述納米碳抗沖擊材料整體為軟質(zhì)膜狀或片狀結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述納米碳抗沖擊材料的厚度為1～100μm，優(yōu)選為5～15μm。進(jìn)一步的，所述納米碳抗沖擊材料的面密度為2～20g/m2，優(yōu)選為5～10g/m2。進(jìn)一步的，所述納米碳抗沖擊材料的拉伸強(qiáng)度在10mpa以上，模量在10gpa以上。進(jìn)一步的，所述納米碳抗沖擊材料的拉伸強(qiáng)度在90mpa以上，優(yōu)選在200mpa以上，模量在30gpa以上，優(yōu)選在60gpa以上。進(jìn)一步的，所述納米碳抗沖擊材料的耐受溫度范圍為-600℃～500℃。本發(fā)明實(shí)施例的另一個(gè)方面還提供了一種抗沖擊結(jié)構(gòu)，其包含前述的任一種納米碳抗沖擊材料。在一些實(shí)施方案中，所述的抗沖擊結(jié)構(gòu)還包括與所述納米碳抗沖擊材料結(jié)合的基體，所述基體可以是硬質(zhì)的或者柔性的，當(dāng)其被應(yīng)用于人體防護(hù)時(shí)，所述基體優(yōu)選為柔性透氣基體。本發(fā)明實(shí)施例的又一個(gè)方面提供的一種制備所述納米碳抗沖擊材料的方法包括：提供多根碳納米管，并使該多根碳納米管緊密聚集而形成碳納米管聚集體，所述碳納米管聚集體是具有至少一個(gè)連續(xù)的面的宏觀結(jié)構(gòu)，所述多根碳納米管中的至少部分碳納米管的至少局部片段在所述的至少一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)連續(xù)延伸。在一些實(shí)施方案中，所述的制備方法包括：利用碳納米管之間的范德華力作用，使至少一個(gè)碳納米管連續(xù)體在一個(gè)連續(xù)的面上聚集，再進(jìn)行致密化處理，而形成碳納米管聚集體； 其中所述的碳納米管連續(xù)體由多根碳納米管交織形成，且在致密化處理之前呈現(xiàn)封閉、半封閉或開放式的二維或三維空間結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，可以使多個(gè)碳納米管連續(xù)體在一個(gè)連續(xù)的面上連續(xù)聚集，再進(jìn)行致密化處理，而形成包含多個(gè)取向排布的基礎(chǔ)單元的碳納米管聚集體，其中每一基礎(chǔ)單元包含由至少一個(gè)所述的碳納米管連續(xù)體形成的二維面狀結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，可以使所述的多個(gè)基礎(chǔ)單元在所述的一個(gè)連續(xù)的面內(nèi)密集排布且相互平行，從而使所述碳納米管聚集體呈現(xiàn)宏觀有序的形態(tài)。前述的連續(xù)的面可以是由一些基體提供，例如可以是壓輥的弧形接收面、聚合物薄膜、織物等等，但不限于此。因此，所述的連續(xù)的面可以為平面或曲面。進(jìn)一步的，可以使相鄰兩個(gè)基礎(chǔ)單元的縱向周緣部之間為彼此間隔、鄰接或相互交疊的布置。進(jìn)一步的，所述碳納米管連續(xù)體由多根碳納米管無序交織形成，使形成的所述碳納米管聚集體呈現(xiàn)微觀無序的形態(tài)。進(jìn)一步的，可以采用浮動(dòng)催化裂解法制備形成所述碳納米管連續(xù)體。在一些實(shí)施方案中，所述的制備方法還可包括：提供至少兩個(gè)呈現(xiàn)宏觀二維面狀結(jié)構(gòu)的所述的碳納米管聚集體；以及，將該至少兩個(gè)碳納米管聚集體層疊設(shè)置。進(jìn)一步的，該至少兩個(gè)碳納米管聚集體中的至少一個(gè)碳納米管聚集體包含多個(gè)沿第一方向取向排布的基礎(chǔ)單元，至少另一個(gè)碳納米管聚集體包含多個(gè)沿第二方向取向排布的基礎(chǔ)單元，該第一方向與第二方向之間成0～180°的夾角，特別是45～135°的夾角，例如優(yōu)選為45°、90°、135°等。進(jìn)一步的，可以向該至少兩個(gè)碳納米管聚集體施加壓力而使其結(jié)合成一體結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，可以通過粘結(jié)劑使該至少兩個(gè)碳納米管聚集體結(jié)合成一體結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：在相鄰設(shè)置的兩個(gè)碳納米管聚集體之間設(shè)置粘結(jié)材料層或剪切增稠液。進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：使用或者不使用粘結(jié)劑和/或溶劑而完成所述的致密化處理。其中，所述粘結(jié)劑可選自前文列舉的那些，但不限于此。所述溶劑可以選自水、有機(jī)溶劑(例如乙醇等)或一些含無機(jī)物或有機(jī)物的溶液。在一些實(shí)施方案中，所述的制備方法還可包括：對(duì)所述的碳納米管聚集體進(jìn)行熱壓處理，以進(jìn)一步提升其中碳納米管分布的致密度。進(jìn)一步的，至少可選用輥對(duì)棍熱壓、平面壓機(jī)熱壓中的任意一種或兩種方式的組合對(duì)所述的碳納米管聚集體進(jìn)行熱壓處理。其中，所述熱壓處理采用的溫度可以優(yōu)選為室溫～300℃，壓力可以優(yōu)選為2～50mpa。在一些較佳實(shí)施方案中，所述的制備方法還可包括：在至少一個(gè)所述碳納米管聚集體中的至少一根碳納米管上覆蓋石墨烯。進(jìn)一步的，所述的制備方法還可包括：在所述碳納米管聚集體的形成過程中或在所述碳納米管聚集體形成后，至少選用包覆、浸潤(rùn)、浸泡、噴涂中的任意一種方式使石墨烯與構(gòu)成所述碳納米管聚集體的多根碳納米管結(jié)合。如下結(jié)合若干實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步的說明。實(shí)施例1：本實(shí)施例涉及的一種納米碳抗沖擊材料的制備工藝包括如下步驟：1)依靠碳納米管之間的范德華力作用，將從高溫爐中生長(zhǎng)的筒狀中空碳納米管連續(xù)體(參考《science》，2004年，304期，p276)，在空氣的浮力作用下，不斷地纏繞在圓柱形臥式滾筒上，滾筒在自轉(zhuǎn)的同時(shí)，可延軸向往復(fù)移動(dòng)，移動(dòng)距離為滾筒的長(zhǎng)度，累計(jì)連續(xù)收集一定時(shí)間后，在得到的連續(xù)碳納米管聚集體表面使用乙醇噴灑，同時(shí)使用圓柱鋼輥進(jìn)行加壓(參閱圖1)，壓力約4mpa。待室溫下溶劑揮發(fā)后，從支撐圓輥上取下，形成自支撐納米碳薄膜(形貌可參閱圖2-圖4)，其厚度約7μm、面密度約3g/m2。2)再請(qǐng)參閱圖1所示，將步驟1)得到的自支撐納米碳薄膜使用壓機(jī)壓制處理，以進(jìn)一步提高薄膜的密度，采用的壓力為15mpa，溫度約90℃，時(shí)間約2h，最終獲得所述的納米碳抗沖擊材料的平均厚度約5um、平均面密度約3g/m2，平均拉伸強(qiáng)度約800mpa、平均模量約120gpa，平均斷裂伸長(zhǎng)率約9％。實(shí)施例2：本實(shí)施例涉及的一種納米碳抗沖擊材料的制備工藝包括如下步驟：1)參照實(shí)施例1的碳納米管制備工藝，依靠碳納米管之間的范德華力作用，將從高溫爐中生長(zhǎng)的筒狀中空碳納米管連續(xù)體(參考前文的較為典型的案例中述及的碳納米管連續(xù)體的制備工藝)，在空氣的浮力作用下，不斷地纏繞在圓柱形臥式滾筒上，滾筒在自轉(zhuǎn)的同時(shí)，可延軸向往復(fù)移動(dòng)，移動(dòng)距離為滾筒的長(zhǎng)度，累計(jì)連續(xù)收集一定時(shí)間后，在得到的連續(xù)碳納米管聚集體表面使用石墨烯醇溶液(濃度約0.1wt％～5wt％，其中的醇溶劑可以為丙醇、乙醇、乙二醇等，亦可以是醇與水的混合溶劑)噴灑，同時(shí)，使用圓柱鋼輥進(jìn)行加壓(參閱圖1)，壓力為4mpa。待室溫下溶劑揮發(fā)后，從支撐圓輥上取下，形成自支撐的納米碳薄膜，其厚度約12μm，面密度約6.5g/m2。2)將步驟1)得到的納米碳薄膜使用壓機(jī)壓制處理，進(jìn)一步提高薄膜的密度，壓力約2mpa，溫度約90℃，時(shí)間約4小時(shí)，最終獲得的納米碳抗沖擊材料的平均厚度約10μm、平均面密度約6.5g/m2，平均拉伸強(qiáng)度約1200mpa、平均模量約140gpa，平均斷裂伸長(zhǎng)率約7％。實(shí)施例3：本實(shí)施例涉及的一種納米碳抗沖擊材料的制備工藝包括如下步驟：1)參照實(shí)施例1的碳納米管制備工藝，依靠碳納米管之間的范德華力作用，將從高溫爐中生長(zhǎng)的筒狀中空碳納米管連續(xù)體(參照實(shí)施例1～2)，在空氣的浮力作用下，不斷地纏繞在圓柱形臥式滾筒上，滾筒在自轉(zhuǎn)的同時(shí)，可延軸向往復(fù)移動(dòng)，，累計(jì)連續(xù)收集一定時(shí)間后，在得到的連續(xù)碳納米管聚集體表面使用石墨烯聚氨酯溶液(濃度約0.1wt％～5wt％)噴灑，同時(shí)使用圓柱鋼輥進(jìn)行加壓，壓力為4mpa。待室溫下溶劑揮發(fā)后，從支撐圓輥上取下形成自支撐的納米碳薄膜，其厚度約17μm，面密度約8g/m2。2)將步驟1)得到的納米碳薄膜使用壓機(jī)壓制處理，進(jìn)一步提高薄膜的密度，壓力約90mpa，溫度約110℃，時(shí)間約2小時(shí)，最終獲得的納米碳抗沖擊材料的平均厚度約13μm、平均面密度約8g/m2，平均拉伸強(qiáng)度約600mpa、平均模量約80gpa，平均斷裂伸長(zhǎng)率約12％。實(shí)施例4：本實(shí)施例涉及的一種納米碳抗沖擊材料的制備工藝包括如下步驟：1)碳源氣體在金屬催化劑(參照實(shí)施例2)的作用下，高溫條件生長(zhǎng)連續(xù)碳納米管連續(xù)體，將所獲的連續(xù)體在二維平面內(nèi)不斷聚集并且平行排列形成碳納米管薄膜，其中的碳納米管包括單壁、雙壁、多壁其中的一種或者兩種及以上，管徑在2～100nm之間，碳管之間依靠范德華力結(jié)合，形成的碳納米管薄膜的厚度約5～15um、面密度約3～7g/m2。2)將步驟1)得到的碳納米管薄膜使用壓機(jī)壓制處理，進(jìn)一步提高薄膜的密度，室溫下壓制，壓力約120mpa，時(shí)間約1小時(shí)，最終所獲薄膜的平均拉伸強(qiáng)度約300mpa、平均模量約130gpa，平均斷裂伸長(zhǎng)率約12％。實(shí)施例5：本實(shí)施例涉及的一種納米碳抗沖擊材料的制備工藝包括如下步驟：通過碳源氣體高溫裂解形成碳納米管連續(xù)體(參照實(shí)施例2)，經(jīng)平面卷繞聚集體形成薄膜材料，該薄膜材料的平均厚度約22μm、平均面密度約6.5g/m2、平均拉伸強(qiáng)度約3～50mpa、平均模量約15gpa，平均斷裂伸長(zhǎng)率約25％。實(shí)施例6：取實(shí)施例1所獲的一個(gè)納米碳抗沖擊材料作為一個(gè)基本單元，取4個(gè)基本單元層疊，頂層上碳納米管聚集體的取向角度定為0°、第二層上碳納米管聚集體的取向角度定為90°(即與頂層碳納米管聚集體的取向垂直)、第三層上碳納米管聚集體的取向角度定為0°(即與頂層碳納米管聚集體的取向相同)、底層上碳納米管聚集體的取向角度定為90°(即與頂層碳納米管 聚集體的取向垂直)，再進(jìn)行壓制，形成的結(jié)構(gòu)定義為a[0/90/0/90])。參照相似的方式，另取4個(gè)基本單元層疊構(gòu)建形成b[0/45/90/135]。將400層以上納米碳膜按照a/b/a/b的方式疊合，再進(jìn)行壓制，形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米碳抗沖擊材料。前述的a、b結(jié)構(gòu)層中的相鄰基本單元與基本單元之間，以及相鄰a、b結(jié)構(gòu)層之間使用聚氨酯粘結(jié)劑粘接。實(shí)施例7：參照實(shí)施例6的方案，取實(shí)施例2所獲的一個(gè)納米碳抗沖擊材料作為一個(gè)基本單元，構(gòu)建a[0/90/0/90]、b[0/45/90/135]結(jié)構(gòu)層(參考圖5a-圖5b)，之后構(gòu)建形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米碳抗沖擊材料。實(shí)施例8：參照實(shí)施例6的方案，取實(shí)施例3所獲的一個(gè)納米碳抗沖擊材料作為一個(gè)基本單元，構(gòu)建形成具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米碳抗沖擊材料。參閱下表示出了實(shí)施例6-實(shí)施例8所獲具有復(fù)合結(jié)構(gòu)的納米碳抗沖擊材料的性能測(cè)試結(jié)果。編號(hào)v50(m/s)厚度(mm)刺穿深度(mm)實(shí)施例6420611實(shí)施例751586實(shí)施例854080注明：防彈標(biāo)準(zhǔn)ga141-2010警用防彈測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)。防刺標(biāo)準(zhǔn)：ga-2008。實(shí)施例9：取市售的碳納米管粉體，利用過濾法制備形成巴基紙狀碳納米管膜，其厚度約40μm，面密度約12g/m2、拉伸強(qiáng)度約10mpa、模量約2gpa，斷裂伸長(zhǎng)率約3％。實(shí)施例10：取可紡絲碳納米管陣列拉制形成超順排碳納米管薄膜，其厚度約7μm，面密度約6g/m2、拉伸強(qiáng)度約400mpa、模量約45gpa，斷裂伸長(zhǎng)率約3％。應(yīng)當(dāng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12