專利名稱：薄膜型碳納米管除霧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及除霧應(yīng)用技術(shù)，特別涉及一種具有除霧能力的薄膜型碳納米管除霧裝置。
背景技術(shù)：
碳納米管是日本科學(xué)家Iijima于1991年發(fā)現(xiàn)的一種新型碳結(jié)構(gòu)材料，碳納米 管與石墨、金剛石互為同素異形體，一般可分為單壁碳納米管與多壁碳納米管。因其獨(dú) 有的結(jié)構(gòu)及奇特的物理、化學(xué)性質(zhì)以及其潛在的應(yīng)用前景而受到人們的關(guān)注。碳納米管 是由石墨層碳原子卷曲而成的管狀材料，其徑向尺寸為納米量級(jí)，具體請(qǐng)參見“Helical Microtubules ofGraphitic Carbon”，S Iijima，Nature，vol. 354，p56 (1991)。現(xiàn)有的除霧應(yīng)用技術(shù)中，較為領(lǐng)先的技術(shù)是光觸媒技術(shù)，其中二氧化鈦光觸媒的 應(yīng)用較多。二氧化鈦光觸媒通常是鍍?cè)阽R片表面，利用二氧化鈦光觸媒表面與水滴的接觸 角度幾乎為零的特性，可有效增加霧氣與二氧化鈦光觸媒表面接觸面積并形成水膜，由于 水膜比霧氣粘附在鏡片表面更加均勻，光線產(chǎn)生散射的角度減小，使得鏡片表面看起來較 為清晰，從而達(dá)到除霧的效果。但是，在將二氧化鈦光觸媒鍍?cè)阽R片表面過程中，若鼻孔或口腔不小心吸入二氧 化鈦光觸媒粉末，會(huì)造成肺部或其他呼吸器官病變，因此其一般需要專業(yè)人員使用專業(yè)專 業(yè)設(shè)備進(jìn)行。這樣，普通的使用者無法根據(jù)需要自行在其需要除霧的鏡片表面使用二氧化 鈦光觸媒，給使用者帶來不便。并且，霧氣只是在二氧化鈦光觸媒表面形成水膜，在無紫外 光照射的環(huán)境下，鏡片表面的水并未去除，當(dāng)水膜達(dá)到一定厚度后，水滴在滑落過程中會(huì)形 成水痕，其依然會(huì)影響鏡片表面的清晰效果。因此，有必要提供一種無污染、且可有效去除鏡片表面的霧氣的薄膜型碳納米管 除霧裝置。

發(fā)明內(nèi)容
下面將以具體實(shí)施例說明一種薄膜型碳納米管除霧裝置?！N薄膜型碳納米管除霧裝置，用于基板表面的除霧處理，其包括一粘貼于該基 板表面的透明加熱膜及一電源，該透明加熱膜兩端分別與該電源兩端相連，該透明加熱膜 包括至少一層碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包括多根基本平行設(shè)置的碳納米管。一種薄膜型碳納米管除霧裝置，用于基板表面的除霧處理，其包括一粘貼于該基 板表面的透明加熱膜、第一電源、第二電源、以及連接于該透明加熱膜與該第一電源、第二 電源之間的電源自動(dòng)切換裝置，該透明加熱膜包括至少一層碳納米管薄膜，該碳納米管薄 膜包括多根基本平行設(shè)置的碳納米管，該電源自動(dòng)切換裝置將第一電源與第二電源進(jìn)行切 換以保證其中一個(gè)電源為該透明加熱膜正常供電。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案的薄膜型碳納米管除霧裝置利用與透明加熱膜電連 接的電源為透明加熱膜膜供電，并通過碳納米管薄膜直接將電能轉(zhuǎn)化為熱能以將附著于該基板表面的霧氣蒸發(fā)去除，并且，該透明加熱膜粘貼于該基板表面，該透明加熱膜的碳納米 管薄膜可直接將電能轉(zhuǎn)換為熱能，其電熱轉(zhuǎn)換效率較高，從而薄膜型碳納米管除霧裝置可 有效去除霧氣且無污染；進(jìn)一步地，還可利用電源自動(dòng)切換裝置切換第一電源與第二電源 為透明加熱膜供電以適應(yīng)不同的使用環(huán)境，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的。


圖1是本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供的薄膜型碳納米管除霧裝置的示意圖。圖2是本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的薄膜型碳納米管除霧裝置的示意圖。圖3是本技術(shù)方案第三實(shí)施例提供的薄膜型碳納米管除霧裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本技術(shù)方案的薄膜型碳納米管除霧裝置作進(jìn)一步詳 細(xì)說明。請(qǐng)參閱圖1，本技術(shù)方案第一實(shí)施例提供的薄膜型碳納米管除霧裝置100，用于基 板50表面的除霧處理。薄膜型碳納米管除霧裝置100包括透明加熱膜10和電源20。其 中，基板50具有相對(duì)的第一表面51和第二表面52。透明加熱膜10可粘貼于基板50的第一表面51或第二表面52，也可同時(shí)粘貼于基 板50的第一表面51與第二表面52。本實(shí)施例中，透明加熱膜10粘貼于基板50的第一表 面51。本實(shí)施例中，透明加熱膜10包括一層碳納米管薄膜12。碳納米管薄膜12包括多 根基本平行設(shè)置的碳納米管。碳納米管薄膜12粘貼于基板50的第一表面51。碳納米管薄 膜12可為單壁碳納米管，也可為多壁碳納米管。本實(shí)施例中，碳納米管薄膜12為單壁碳納 米管，其包括多根碳納米管，多根碳納米管排布在同一平面內(nèi)。優(yōu)選地，為了使碳納米管薄 膜12的導(dǎo)電性能與熱分散效果更好，優(yōu)先采用超順排碳納米管陣列拉取形成碳納米管薄 膜12。其中，中國(guó)大陸專利第02134760. 3提供了超順排碳納米管陣列的生長(zhǎng)方法。具體 地，碳納米管陣列生長(zhǎng)方法包括提供一平滑基底，在該基底上沉積一層催化劑層，將沉積 有催化劑層的基底在保護(hù)氣中以300°C至400°C溫度下進(jìn)行退火，時(shí)間約為10小時(shí)，然后， 將沉積有催化劑層的基底加熱至500°C至700°C，通入碳源氣，碳源氣優(yōu)選為乙炔，反應(yīng)5至 30分鐘。通過此種方法生長(zhǎng)的碳納米管陣列中的碳納米管呈束狀密集排列，直徑大小分布 比較集中。接著，從碳納米管陣列中拉取碳納米管薄膜12。從所述的納米陣列中選定一包括 多個(gè)碳納米管束片段，使用拉伸工具，如鑷子，沿著拉力方向拉伸該碳納米管束片段。在拉 伸過程中，碳納米管束片段在拉力的作用下沿拉力方向延伸的同時(shí)，碳納米管束片段兩端 將由于范德華力的作而首尾相接的連在一起，形成多根碳納米管線。如此拉取多次，使拉出 的多根碳納米管線合并在一起，構(gòu)成所述的碳納米管薄膜12。依照上述方法，可以得到多個(gè) 碳納米管薄膜12。由于碳納米管薄膜12為薄膜狀，且為純碳納米管結(jié)構(gòu)，其在很薄的情況下具有很 強(qiáng)的力學(xué)強(qiáng)度與極佳的物理性質(zhì)，例如能量轉(zhuǎn)換效率高(可將電能有效轉(zhuǎn)換為熱能)、透明度好。透明加熱膜10可根據(jù)其粘貼基板50表面形狀的不同而裁剪成不同的形狀。例 如，當(dāng)透明加熱膜10應(yīng)用于汽車車窗/后視鏡、浴室鏡子、照相機(jī)及影像機(jī)鏡頭等光學(xué)裝置 之鏡片等等。透明加熱膜10裁剪成需要的形狀后，可通過膠水、雙面膠、單面膠等粘合介質(zhì) 粘貼于基板50表面上。優(yōu)選地，該粘合介質(zhì)位于透明加熱膜10的周邊，從而碳納米管薄膜 12可直接與基板50表面相接觸，其將熱能傳導(dǎo)至待粘貼物體的效率更高，一般可達(dá)95%以 上。透明加熱膜10兩端分別與電源20兩端相連。透明加熱膜10接通電源20后，碳 納米管薄膜12將電能轉(zhuǎn)化為熱能以將附著于基板50的第一表面51的霧氣蒸發(fā)去除。優(yōu) 選地，該透明加熱膜10兩端還形成有金屬電極14，透明加熱膜10經(jīng)由該電極14與電源20 相連。請(qǐng)參閱圖2，本技術(shù)方案第二實(shí)施例提供的薄膜型碳納米管除霧裝置200與第一 實(shí)施例提供的薄膜型碳納米管除霧裝置100大致相同，其不同之處在于該透明加熱膜210 包括多層碳納米管薄膜212。每相鄰兩層碳納米管薄膜212之間的碳納米管可平行設(shè)置，也 可成一定夾角設(shè)置。優(yōu)選地，每相鄰兩層碳納米管薄膜212之間的碳納米管相互垂直。請(qǐng)參閱圖3，本技術(shù)方案第三實(shí)施例提供的薄膜型碳納米管除霧裝置300，用于基 板350表面的除霧處理。薄膜型碳納米管除霧裝置300包括透明加熱膜310、第一電源321、 第二電源322、以及連接于透明加熱膜310與第一電源321、第二電源322之間的電源自動(dòng) 切換裝置330。透明加熱膜310包括至少一層碳納米管薄膜312。每層碳納米管薄膜312 包括多根基本平行設(shè)置的碳納米管。對(duì)于本實(shí)施例中僅有第一電源321、第二電源322的情 形，電源自動(dòng)切換裝置330可選用雙電源自動(dòng)切換裝置。碳納米管薄膜312與第一實(shí)施例中的碳納米管薄膜12相類似。第一電源321與第二電源322為兩個(gè)單獨(dú)的電源。本實(shí)施例中，第一電源321為 主電源，第二點(diǎn)源322為輔電源，即在一般情況由第一電源321為透明加熱膜310供電，當(dāng) 第一電源321電壓不足或發(fā)生其他故障時(shí)，由第二電源322為透明加熱膜310供電。例如， 當(dāng)?shù)谝浑娫?21為風(fēng)能電源，第二電源322為常規(guī)電源，例如一般的蓄電電池、干電池或者 其他化學(xué)電源，此時(shí)，薄膜型碳納米管除霧裝置300可應(yīng)用于風(fēng)力較大的場(chǎng)合，例如汽車應(yīng) 用在汽車的車窗或后視鏡上，當(dāng)汽車開動(dòng)時(shí)，可利用設(shè)置于汽車車頭或車頂位置的風(fēng)能電 源為第一電源321，該風(fēng)能電源可在汽車運(yùn)動(dòng)過程中為透明加熱膜310供電，將電能轉(zhuǎn)化為 熱能以將附著于該車窗或后視鏡表面的霧氣蒸發(fā)去除。此外，第一電源321可為風(fēng)能電源，第二電源322可為太陽(yáng)能電源。此時(shí)，薄膜型碳 納米管除霧裝置300可應(yīng)用于各種住宅的室外窗戶，當(dāng)有風(fēng)吹過或有陽(yáng)光時(shí)，第一電源321 與第二電源322可選擇性地為透明加熱膜310供電。并且，由于透明加熱膜310所需的電 壓不高，該風(fēng)能電源可通過設(shè)置于窗外的一個(gè)小風(fēng)車(圖未示)提供，使得該薄膜型碳納米 管除霧裝置300既環(huán)保又美觀，且可有效去除霧氣。電源自動(dòng)切換裝置330可將第一電源321與第二電源322進(jìn)行切換，以保證其中 一個(gè)電源可為透明膜310正常供電。該切換的條件可為某一限定電壓值或電流值等，薄膜 型碳納米管除霧裝置300可根據(jù)不同的應(yīng)用環(huán)境使用具有不同切換條件的電源自動(dòng)切換 裝置330。
可以理解的是，該碳納米管薄膜并不限于使用超順排碳納米管陣列制作形成的碳 納米管薄膜，其可以為其它具有良好導(dǎo)電性能的碳納米管薄膜。另外，薄膜型碳納米管除霧 裝置可根據(jù)使用環(huán)境的不同設(shè)置多于兩個(gè)的獨(dú)立電源。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本技術(shù)方案的薄膜型碳納米管除霧裝置利用與透明加熱膜電連 接的電源為透明加熱膜膜供電，并通過碳納米管薄膜直接將電能轉(zhuǎn)化為熱能以將附著于該 基板表面的霧氣蒸發(fā)去除，并且，該透明加熱膜粘貼于該基板表面，該透明加熱膜的碳納米 管薄膜可直接將電能轉(zhuǎn)換為熱能，其電熱轉(zhuǎn)換效率較高，從而薄膜型碳納米管除霧裝置可 有效去除霧氣且無污染；進(jìn)一步地，還可利用電源自動(dòng)切換裝置切換第一電源與第二電源 為透明加熱膜供電以適應(yīng)不同的使用環(huán)境，進(jìn)而達(dá)到節(jié)能環(huán)保的目的?？梢岳斫獾氖牵瑢?duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)本技術(shù)方案的技術(shù)構(gòu) 思做出其它各種相應(yīng)的改變與變形，而所有這些改變與變形都應(yīng)屬于本技術(shù)方案權(quán)利要求 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種薄膜型碳納米管除霧裝置，用于基板表面的除霧處理，其包括一粘貼于該基板表面的透明加熱膜及一電源，該透明加熱膜兩端分別與該電源兩端相連，該透明加熱膜包括至少一層碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包括多根基本平行設(shè)置的碳納米管。
2.如權(quán)利要求1所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該透明加熱膜包括多 層碳納米管薄膜，每相鄰兩層碳納米管薄膜之間的碳納米管相互垂直。
3.如權(quán)利要求1所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該透明加熱膜兩端形 成有金屬電極，該透明加熱膜經(jīng)由該電極與該電源相連。
4.如權(quán)利要求1所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該碳納米管薄膜為單 壁碳納米管或多壁碳納米管。
5.如權(quán)利要求1所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該透明加熱膜通過粘 合介質(zhì)粘貼于基板表面上。
6.如權(quán)利要求5所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該粘合介質(zhì)位于透明 加熱膜的周邊。
7.一種薄膜型碳納米管除霧裝置，用于基板表面的除霧處理，其包括一粘貼于該基板 表面的透明加熱膜、第一電源、第二電源、以及連接于該透明加熱膜與該第一電源、第二電 源之間的電源自動(dòng)切換裝置，該透明加熱膜包括至少一層碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜 包括多根基本平行設(shè)置的碳納米管，該電源自動(dòng)切換裝置將第一電源與第二電源進(jìn)行切換 以保證其中一個(gè)電源為該透明加熱膜正常供電。
8.如權(quán)利要求7所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該第一電源為主電源， 該第二電源為輔電源。
9.如權(quán)利要求7所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該第一電源為風(fēng)能電 源，該第二電源為常規(guī)電源。
10.如權(quán)利要求7所述的薄膜型碳納米管除霧裝置，其特征在于，該第一電源為風(fēng)能電 源，該第二電源為太陽(yáng)能電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄膜型碳納米管除霧裝置，用于基板表面的除霧處理，其包括一粘貼于該基板表面的透明加熱膜及一電源，該透明加熱膜兩端分別與該電源兩端相連，該透明加熱膜包括至少一層碳納米管薄膜，該碳納米管薄膜包括多根基本平行設(shè)置的碳納米管。
文檔編號(hào)H05B3/84GK101990326SQ20091030503
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)日期2009年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月31日
發(fā)明者陳杰良, 魏朝滄 申請(qǐng)人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司;鴻海精密工業(yè)股份有限公司