CN112429716B - 碳纳米管膜的铺膜系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铺膜系统，一供给装置，用于供给连续的碳纳米管膜；一铺膜装置，用于铺设所述碳纳米管膜，该铺膜装置包括一旋转轴及一旋转体，该旋转体具有承载面，用于放置待铺膜物体；一切割装置，所述切割装置用于切断所述碳纳米管膜；其中，进一步包括：多个第一电极，该多个第一电极间隔设置于所述承载面上，用于粘附所述碳纳米管膜；一电源控制单元，该电源控制单元用于控制电源向所述多个第一电极施加电压。本发明通过设置第一电极和电源控制单元，可以实现在铺膜的过程中随时加热该碳纳米管膜和/或待铺膜物体，而且，采用碳纳米管膜作为加热元件，无需设置专门的加热元件。
Description
技术领域
本发明涉及一种铺膜系统及使用该铺膜系统的铺膜方法，尤其涉及一种碳纳米管膜的铺膜系统及使用该铺膜系统的铺膜方法。
背景技术
碳纳米管膜是由碳纳米管组成的一膜状物，具有良好的电学性能及机械性能。由于碳纳米管膜是碳纳米管的一种宏观表现形式，克服了碳纳米管粉末或颗粒的应用范围容易受到局限的特点，所以碳纳米管膜扩大了碳纳米管的应用范围，可以应用到各个领域。因此，碳纳米管膜及其制备方法成为人们关注的焦点之一。
现有的制备碳纳米管膜的方法主要包括：直接生长法；喷涂法或朗缪尔·布洛节塔(Langmuir Blodgett,LB)法。但是，上述几种制备碳纳米管膜的方法均处于实验室阶段，试验条件要求较高，操作复杂，且无法实现连续化生产。另外，上述方法制备得到的碳纳米管膜并非为一可实现自支撑的整体结构，因此，比较难于直接铺设于所需的器件中。虽然，范守善等人提供了一种碳纳米管膜及其制备方法。该碳纳米管膜为一自支撑的整体结构，且可以通过一拉伸工具从一碳纳米管阵列中拉伸获得的该碳纳米管膜；可以实现连续生产碳纳米管膜。但，还无法实现将所述碳纳米管膜连续化的直接铺设于所需的器件中。
为此，2011年7月6公开的，公开号为CN102115071A的中国发明专利申请公布说明书中，范守善等人公开了一种铺膜系统及使用该铺膜系统的铺膜方法。其中，该铺膜系统包括：一供给装置、一铺膜装置、以及一切割装置。所述供给装置用于供给连续的碳纳米管膜。所述铺膜装置用于铺设所述碳纳米管膜，该铺膜装置包括一旋转轴及一旋转体，该旋转体围绕所述旋转轴旋转，所述旋转体与所述旋转轴相对的表面为承载面，该承载面用于放置待铺膜物体。所述切割装置用于切断所述碳纳米管膜。该铺膜方法包括以下步骤：将至少一个待铺膜物体放置且固定于所述铺膜装置的旋转体的承载面；采用所述供给装置提供的连续的碳纳米管膜，并将该碳纳米管膜的一端粘附于所述待铺膜物体；开启所述铺膜装置，使所述旋转体围绕所述旋转轴旋转，所述碳纳米管膜铺设于所述待铺膜物体的表面；以及采用一切割装置将碳纳米管膜切断。
然而，现有的铺膜技术中，将碳纳米管膜铺设于待铺膜物体的表面的过程中，往往需要对铺设的碳纳米管膜和/或待铺膜物体进行加热。例如，将铺设了碳纳米管膜的聚合物层放入加热炉中进行加热形成复合结构。这不仅需要专门的加热炉设备，而且整个铺膜过程和加热过程分开进行，连续性差，效率也比较低。
发明内容
有鉴于此，确有必要提供一种铺膜系统以及使用该铺膜系统的铺膜方法，以实现在铺膜的过程中可以随时加热该碳纳米管膜和/或待铺膜物体。
一种铺膜系统，该铺膜系统包括：一供给装置，该供给装置用于供给连续的碳纳米管膜；一铺膜装置，该铺膜装置用于铺设所述碳纳米管膜，该铺膜装置包括一旋转轴及一旋转体，该旋转体围绕所述旋转轴旋转，所述旋转体与所述旋转轴相对的表面为承载面，该承载面用于放置待铺膜物体；一切割装置，所述切割装置用于切断所述碳纳米管膜；其中，进一步包括：多个第一电极，该多个第一电极间隔设置于所述承载面上，用于粘附所述碳纳米管膜；以及一电源控制单元，该电源控制单元与所述多个第一电极分别电连接，用于控制电源向所述多个第一电极施加电压。
与现有技术相比较，本发明提供的铺膜系统通过设置第一电极和电源控制单元，可以实现在铺膜的过程中随时加热该碳纳米管膜和/或待铺膜物体，而且，采用碳纳米管膜作为加热元件，无需设置专门的加热元件。
附图说明
图1是本发明第一实施例提供的铺膜系统的结构示意图。
图2是本发明第一实施例提供的铺膜系统的旋转体的另一种结构示意图。
图3是本发明第一实施例提供的铺膜系统的工作流程示意图。
图4是本发明第一实施例提供的铺膜系统的另一种工作流程示意图。
图5是本发明第二实施例提供的铺膜系统的结构示意图。
图6是本发明第三实施例提供的铺膜系统的结构示意图。
图7是本发明第四实施例提供的铺膜系统的结构示意图。
图8是本发明第五实施例提供的铺膜系统的结构示意图。
图9是本发明第五实施例提供的铺膜系统的工作流程示意图。
主要元件符号说明
| 铺膜系统 | 10,10A,10B,10C,10D |
| 供给装置 | 110 |
| 样品台 | 112 |
| 拉伸工具 | 114 |
| 碳纳米管阵列 | 116 |
| 基底 | 118 |
| 铺膜装置 | 120 |
| 旋转体 | 122 |
| 承载面 | 1220 |
| 卡槽 | 1222 |
| 支撑体 | 1224 |
| 凹槽 | 1226 |
| 升降装置 | 123 |
| 旋转轴 | 124 |
| 第一电极 | 125 |
| 第二电极 | 126 |
| 电源控制单元 | 127 |
| 温度传感器 | 128 |
| 切割装置 | 130 |
| 机械手 | 140 |
| 碳纳米管膜 | 150 |
| 待铺膜物体 | 160 |
| 已铺膜物体 | 170 |
具体实施方式
下面将结合附图及具体实施例，对本发明提供的铺膜系统及使用该铺膜系统铺膜的方法作进一步的详细说明。
请参阅图1，本发明第一实施例提供一铺膜系统10，该铺膜系统10包括一供给装置110、一铺膜装置120、一切割装置130以及至少一机械手140。其中，所述供给装置110用于给所述铺膜装置120提供连续的碳纳米管膜150。所述铺膜装置120用于铺设所述供给装置110提供的碳纳米管膜150。所述切割装置130用于切断所述碳纳米管膜150。所述机械手140可以用来将所述待铺膜物体160放置于所述旋转体122的承载面1220上，或将铺膜后的待铺膜物体160从所述旋转体122的承载面1220上移出。
所述供给装置110包括一样品台112及一拉伸工具114。所述样品台112为一固定装置，是用来固定碳纳米管阵列116的，其中固定样品的方式包括卡扣、粘结或真空吸附等。所述拉伸工具114是为了粘结所述碳纳米管阵列116，从该碳纳米管阵列116中获得一碳纳米管膜150。所述拉伸工具114可以为支撑条、胶带或镊子等。可以理解，一开始也可以通过机械手140移动所述拉伸工具114进行拉膜，然后将拉出的碳纳米管膜150一端固定于一个第一电极125上。本实施例中，所述碳纳米管阵列116具有一基底118，该碳纳米管阵列116连同基底118固定在该样品台112上；所述拉伸工具114与所述碳纳米管阵列116中的一部分碳纳米管接触并沿与所述基底118成0°-30°的方向拉伸该部分碳纳米管，向远离碳纳米管阵列116的方向移动，以获得所述碳纳米管膜150。
所述铺膜装置120包括一旋转体122、一旋转轴124、多个第一电极125、一电源控制单元127以及一温度传感器128。所述旋转体122可以绕该旋转轴124旋转。所述旋转体122具有至少一个承载面1220，该至少一个承载面1220为所述旋转体122与所述旋转轴124相对的表面。所述至少一个承载面1220用于放置待铺膜物体160。所述承载面1220在放置所述待铺膜物体160的同时，还可以确保当该所述旋转体122开启运动时，所述待铺膜物体160不会脱离该所述旋转体122。将该待铺膜物体160固定于承载面1220的方法可以通过夹具固定、粘结固定或真空吸附固定等方式来实现。所述至少一个承载面1220可绕该旋转轴124做0°-360°的旋转，因此，所述铺膜装置120还可以使得所述待铺膜物体160或铺膜后的待铺膜物体160绕该旋转轴124做0°-360°的旋转。所述旋转轴124垂直于从所述碳纳米管阵列116中拉取碳纳米管膜150的方向，且该旋转轴124平行于所述碳纳米管膜150。通过一个控制装置，如弹簧、轴承或电脑程序设置等，控制所述旋转轴124沿垂直于所述碳纳米管膜150的方向做升降运动，从而带动所述旋转体122沿基本垂直于碳纳米管膜150的方向做升降运动。所述旋转轴124做升降移动的位移与所述旋转体122做升降移动的位移基本相同。
所述旋转体122可以为多棱柱，该多棱柱的中心具有一通孔(图未示)，所述旋转体122通过该通孔设置于所述旋转轴124，且可以围绕该旋转轴124旋转。本实施例中，所述旋转体122为六棱柱，该六棱柱具有六个侧面，该六个侧面为所述承载面1220。所述六棱柱的中心处有一通孔，该旋转体122通过该通孔设置于所述旋转轴124。可以理解，所述旋转体122的形状不限于六棱柱，也可以为三棱柱、四棱柱、五棱柱、六棱柱或七棱柱等其他多棱柱。旋转体122的形状可以根据实际需要确定。本实施例中，所述旋转体122为一六棱柱。
请参阅图2，本发明实施例提供的所述旋转体122也可以是另外一种结构。所述旋转体122包括多个支撑体1224，该多个支撑体1224围绕所述旋转轴124设置。该多个支撑体1224的一端设置于该旋转轴124上，另一端远离该旋转轴124形成承载面1220。该多个支撑体1224以旋转轴124为轴心向外延伸，每个支撑体1224远离轴心的表面为承载面1220。每个支撑体1224在旋转轴124的方向上的长度相同。每个承载面1220相互间隔设置。所述旋转体122中的承载面1220围绕所述旋转轴124设置。每个承载面1220与旋转轴之间的距离相同。图2中所述支撑体1224垂直于所述旋转轴124的截面的形状为梯形。另外，所述支撑体1224垂直于所述旋转轴124的截面的形状还可以为长方形、三角形或“T”型等其他形状，只要所述旋转体122可以形成用于放置所述待铺膜物体160的承载面1220即可。所述一个待铺膜物体160可以设置于一个承载面1220，也可以设置于相邻的两个承载面1220。
所述多个第一电极125设置于所述承载面1220上。优选地，该两个第一电极125设置于所述承载面1220靠近边缘的位置。所述第一电极125的材料不限，只要可以导电即可。所述第一电极125的形状和尺寸不限，可以根据需要选择。优选地，相邻两个第一电极125平行间隔设置，且所述第一电极125的延伸方向垂直于所述碳纳米管膜150的拉伸方向且平行于所述旋转轴124。本实施例中，每个承载面1220上间隔设置两个第一电极125。所述第一电极125为金属棒。
所述电源控制单元127与所述多个第一电极125分别通过导线(图未示)电连接。优选地，所述旋转体122内部为中空结构，所述电源控制单元127和导线设置于该中空结构内。所述电源控制单元127控制电源向所述多个第一电极125施加电压，从而可以在任何两个第一电极125之间形成电压。本实施例中，所述电源控制单元127可以控制电源同时或不同时向每一个承载面1220上的两个第一电极125之间施加电压。因此，当在该两个第一电极125之间设置一段碳纳米管膜150时，就会有电流流过该两个第一电极125之间的碳纳米管膜150。由于碳纳米管膜150具有良好的电热转换效率，可以通过该碳纳米管膜150发热，从而加热该碳纳米管膜150或同时加热该碳纳米管膜150和所述待铺膜物体160。
所述温度传感器128与所述电源控制单元127电连接，用于感测所述碳纳米管膜150的温度并向所述所述电源控制单元127发送检测结果。因此，当所述碳纳米管膜150的温度达到预定值时，所述电源控制单元127可以停止向该碳纳米管膜150施加电压。所述温度传感器128的结构不限，可以根据需要选择。可以理解，如果铺设在所述待铺膜物体160表面的碳纳米管膜150尺寸确定且预定加热温度确定时，可以提前测出所述电源控制单元127向该碳纳米管膜150施加电压的大小和时间，这样也可以省略该温度传感器128。本实施例中，所述温度传感器128为一热电偶。
在铺膜过程中，所述铺膜装置120中的旋转体122可以绕所述旋转轴124旋转，该旋转体122的旋转带动待铺设的碳纳米管膜150向远离所述碳纳米管阵列116的方向运动，使得待铺设的碳纳米管膜150不断从所述碳纳米管阵列116中拉出；也使得待铺设的碳纳米管膜150与所述待铺膜物体160之间的交角逐渐减小，可以有效的排除待铺设的碳纳米管膜150与待铺膜物体160之间的气体，从而使得碳纳米管膜150均匀的铺设于待铺膜物体160的表面，而该碳纳米管膜150不易出现褶皱，如，黑线。而且，当该碳纳米管膜150均匀的铺设于该待铺膜物体160上时，该碳纳米管膜150可以与该待铺膜物体160表面接触或间隔设置，该碳纳米管膜150两端分别固定于所述待铺膜物体160两侧的两个第一电极125上，通过该两个第一电极125向铺设于该待铺膜物体160表面的碳纳米管膜150施加电压，可以方便地加热该碳纳米管膜150或/和该待铺膜物体160。另外，由于所述旋转轴124沿垂直于所述碳纳米管膜150的方向做升降运动，从而带动旋转体122沿垂直于所述旋转轴124的方向做升降移动。通过控制所述旋转轴124升降移动的位移来控制所述旋转体122升降移动的位移，使得待铺设的碳纳米管膜150一直保持在同一平面内，从而可以进一步防止该待铺设的碳纳米管膜破裂。
所述切割装置130可以手动对所述碳纳米管膜进行切割，也可以通过程序设置自动对所述碳纳米管膜进行切割。本实施例中，所述切割装置130可以为激光器，该激光器通过程序设置自动对所述碳纳米管膜进行切割。
所述机械手140是通过程序控制的，当所述机械手140的数量为多个时，该多个机械手140可以同时操作，而且还可以同时进行不同的操作；如，一部分机械手140将所述待铺膜物体160设置于所述铺膜装置120中旋转体122的承载面1220；另一部分机械手140将已铺膜物体从承载面1220上移出。本实施例中，所述机械手140的数量是一个。可以理解，所述机械手140是可选择的，也可以采用其他的夹具或人手放置所述待铺膜物体160或移出已铺膜的物体。
请参阅图3，本发明实施例还提供一种使用所述铺膜系统10进行铺膜的方法，该铺膜方法包括以下步骤：
步骤(S10)，将至少一个待铺膜物体160放置且固定于所述铺膜装置120的旋转体122的承载面1220；
步骤(S20)，采用所述供给装置110连续地提供一碳纳米管膜150；
步骤(S30)，将该碳纳米管膜150的一端粘附于一个第一电极125上；
步骤(S40)，使所述旋转体122围绕所述旋转轴124旋转，所述碳纳米管膜150铺设于所述待铺膜物体160的表面从而形成一已铺膜物体170，且该碳纳米管膜150粘附于所述已铺膜物体170另一侧的第一电极125上；
步骤(S50)，通过该已铺膜物体170两侧的第一电极125向铺设于该已铺膜物体170表面的碳纳米管膜150施加电压，加热该碳纳米管膜150或/和已铺膜物体170；以及
步骤(S60)，采用一切割装置130将碳纳米管膜150切断。
在所述步骤(S10)中，通过机械手140将所述待铺膜物体160放置于所述承载面1220上。可以理解，也可以通过其他夹具或人手将所述待铺膜物体160放置于所述承载面1220上。所述待铺膜物体160为具有一定形状的，能够支撑碳纳米管膜150的基材，可以为基板、固定框架或需要铺设碳纳米管膜150的电子器件的半成品等。所述待铺膜物体160可选自任何材料如金属、聚合物、塑料、橡胶或玻璃等。本实施例中，每个承载面1220上都放置一个待铺膜物体160；所述待铺膜物体160为一方形热塑性聚合物基板。
所述步骤(S20)包括以下步骤：
首先，提供一形成有碳纳米管阵列116的基底118。所述碳纳米管阵列116为一超顺排碳纳米管阵列，该超顺排碳纳米管阵列为多个彼此平行且垂直于基底118生长的碳纳米管形成的纯碳纳米管阵列，其高度为200～900微米。通过控制该超顺排碳纳米管阵列的生长条件，可以使得该超顺排碳纳米管阵列中基本不含有杂质，如无定型碳或残留的催化剂金属颗粒等。该超顺排碳纳米管阵列中的碳纳米管彼此通过范德华力紧密接触形成阵列。该超顺排碳纳米管阵列可用采用化学气相沉积法形成。
其次，将所述形成有碳纳米管阵列116的基底118通过一粘合剂固定于所述样品台112上。可以理解，所述基底118也可以通过卡扣或真空吸附等方式固定于所述样品台112上。
再次，采用所述拉伸工具114从该碳纳米管阵列116中选取一定宽度的多个碳纳米管，以一固定的速度和角度拉伸该选取的碳纳米管，从而形成首尾相连的多个碳纳米管片段，进而形成一连续的碳纳米管膜150。其中，在上述拉伸过程中，所述多个碳纳米管片断在拉力作用下沿拉伸方向逐渐脱离基底118的同时，由于范德华力作用，该选定的多个碳纳米管片断分别与其他碳纳米管片断首尾相连地连续地被拉出，从而形成一碳纳米管膜150。所述碳纳米管膜150是由若干碳纳米管组成的，且具有一定的宽度。所述若干碳纳米管沿同一方向择优取向排列。所述择优取向是指在碳纳米管膜150中大多数碳纳米管的整体延伸方向基本朝同一方向。而且，所述大多数碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管膜150的表面。该碳纳米管膜150中碳纳米管的整体延伸方向基本平行于碳纳米管膜150的拉伸方向。
所述步骤(S30)中，通过所述拉伸工具114将所述碳纳米管膜150的一端粘附于一个第一电极125上，然后从所述拉伸工具114与所述第一电极125之间将所述碳纳米管膜150切断。由于所述碳纳米管膜150具有一定的粘性，可以直接粘附于第一电极125上。
所述步骤(S40)中，所述旋转体122绕所述旋转轴124向远离所述碳纳米管阵列116的方向旋转。本实施例中，所述铺膜装置120设置于所述供给装置110的右侧，且沿顺时针方向旋转。所述旋转轴124在一控制装置的控制下，沿垂直于所述碳纳米管膜150的方向做升降运动，从而带动所述旋转体122沿垂直于所述碳纳米管膜150的方向做升降运动。所述旋转轴124升降移动的位移与所述旋转体122升降移动的位移基本相同。因此，所述旋转体122在沿顺时针方向旋转的同时，也沿垂直于所述碳纳米管膜150的方向做升降运动，通过控制所述旋转轴124升降移动的位移，调整所述旋转体122升降运动的位移，使得所述待铺膜物体160也随着所述旋转体122作升降运动，从而使所述碳纳米管膜150在铺膜过程中基本保持在同一平面内。随着所述旋转体122的旋转运动，所述碳纳米管阵列116中的一部分碳纳米管被拉出形成所述碳纳米管膜150，所述待铺膜物体160也逐渐向该碳纳米管膜150靠近，使得该碳纳米管膜150逐渐铺设于所述待铺膜物体160的表面，并与该待铺膜物体160的表面的夹角逐渐减小，直至该碳纳米管膜150铺设于整个待铺膜物体160的表面，形成已铺膜物体170，且该碳纳米管膜150粘附于所述已铺膜物体170另一侧的第一电极125上。随着该铺膜装置120的旋转，所述碳纳米管膜150将粘附于下一个承载面1220上的第一电极125上，然后再粘附于下一个承载面1220上的待铺膜物体160的表面。从而，通过旋转所述旋转体122就可以实现连续铺膜。
在所述步骤(S50)中，所述电源控制单元127向该已铺膜物体170两侧的第一电极125施加电压。可以理解，所述电源控制单元127向每个承载面1220上的两个第一电极125之间施加电压的大小、时机和持续时间可以根据所述旋转体122的转速等因素提前设定，即，所述电源控制单元127定期向每个承载面1220上的两个第一电极125之间施加特定电压。或者，所述电源控制单元127也可以连续地向每个承载面1220上的两个第一电极125之间施加电压，当所述碳纳米管膜150将两个第一电极125电连接时，所述碳纳米管膜150开始加热。当后续步骤将所述已铺膜物体170与第一电极125之间的碳纳米管膜150被切断时，加热自动停止。所述电源控制单元127向每个承载面1220上的两个第一电极125之间施加电压的方式不限，可以根据铺膜的需要设定。
在所述步骤(S60)中，通过程序控制所述切割装置130的切割路线，将所述已铺膜物体170与第一电极125之间的碳纳米管膜150切断；同时，所述供给装置110继续供给碳纳米管膜150，所述碳纳米管膜150也逐渐铺设于其他所述待铺膜物体160上。可以理解，所述切割的时机可以根据需要加热的时间设定。可选择地，参见图4，所述切割装置130可以先将所述已铺膜物体170与相邻的待铺膜物体160之间的两个第一电极125之间的碳纳米管膜150切断。等加热完成之后再将所述已铺膜物体170与第一电极125之间的碳纳米管膜150切断。
可以理解，该步骤(S60)也可以先停止旋转所述旋转体122，然后采用所述切割装置130切断已铺膜物体170与第一电极125之间的碳纳米管膜150。之后再旋转所述旋转体122，使碳纳米管膜150逐渐铺设于其他所述待铺膜物体160。
本发明实施例提供的铺膜方法进一步包括以下步骤：用所述待铺膜物体160更换所述已铺膜物体170，再在该待铺膜物体160上铺膜，从而实现连续铺膜。用所述待铺膜物体160更换所述已铺膜物体170的过程既可以在所述铺膜装置120停止的状态下进行也可以在所述铺膜装置120运行的过程中进行。
请参阅图5，本发明第二实施例提供一铺膜系统10A，该铺膜系统10A包括一供给装置110、一铺膜装置120、一切割装置130以及至少一机械手140。其中，所述供给装置110用于给所述铺膜装置120提供连续的碳纳米管膜150。所述铺膜装置120用于铺设所述供给装置110提供的碳纳米管膜150。所述切割装置130用于切断所述碳纳米管膜150。所述机械手140可以用来将所述待铺膜物体160放置于所述旋转体122的承载面1220上，或将铺膜后的待铺膜物体160从所述旋转体122的承载面1220上移出。
本发明第二实施例提供的铺膜系统10A与本发明第一实施例提供的铺膜系统10结构基本相同，其区别在于，两个相邻承载面1220共用一个第一电极125，所述电源控制单元127用于控制电源向任何两个第一电极125之间施加电压。
具体地，每个第一电极125设置于相邻两个承载面1220的连接处，且每两个相邻承载面1220的连接处设置一第一电极125，即，所述多个第一电极215的数量等于所述承载面1220的数量。优选地，所述多个第一电极215的数量为偶数。所述电源控制单元127用于控制电源向奇数个第一电极125施加一相同的高压，向偶数个第一电极125施加一相同的低压，这样，在任意两个相邻的第一电极125之间均形成相同的电压。可选择地，所述电源控制单元127也可以控制电源向不相邻的两个第一电极125之间施加电压，从而同时加热至少两个已铺膜物体170。
本发明第二实施例提供一铺膜系统10A的工作方法与本发明第一实施例提供一铺膜系统10的工作方法基本相同，其区别在于，所述电源控制单元127控制电源向多个第一电极125施加电压的方式不同。
请参阅图6，本发明第三实施例提供一铺膜系统10B，该铺膜系统10B包括一供给装置110、一铺膜装置120、一切割装置130以及至少一机械手140。其中，所述供给装置110用于给所述铺膜装置120提供连续的碳纳米管膜150。所述铺膜装置120用于铺设所述供给装置110提供的碳纳米管膜150。所述切割装置130用于切断所述碳纳米管膜150。所述机械手140可以用来将所述待铺膜物体160放置于所述旋转体122的承载面1220上，或将铺膜后的待铺膜物体160从所述旋转体122的承载面1220上移出。
本发明第三实施例提供的铺膜系统10B与本发明第二实施例提供的铺膜系统10A结构基本相同，其区别在于，每个承载面1220上设置一升降装置123用于升降设置于该承载面1220上的待铺膜物体160。
具体地，每个承载面1220上具有一凹槽1226，所述升降装置123设置于所述凹槽1226内。所述待铺膜物体160设置于所述升降装置123上。可以理解，通过该升降装置123可以控制所述待铺膜物体160与所述碳纳米管膜150的距离。例如，先使所述待铺膜物体160与所述碳纳米管膜150间隔设置，等所述碳纳米管膜150或所述待铺膜物体160被加热达到预定的温度之后，再升高所述待铺膜物体160，使其与所述碳纳米管膜150复合。
本发明第三实施例提供的铺膜系统10B的工作方法与本发明第二实施例提供的铺膜系统10A的工作方法基本相同，其区别在于，所述碳纳米管膜150可以直接铺设于所述待铺膜物体160表面，也可以先悬空设置于所述待铺膜物体160上方，等所述碳纳米管膜150或所述待铺膜物体160被加热达到预定的温度之后，再使所述碳纳米管膜150与所述碳纳米管膜150复合。
请参阅图7，本发明第四实施例提供一铺膜系统10C，该铺膜系统10C包括一供给装置110、一铺膜装置120、一切割装置130以及至少一机械手140。其中，所述供给装置110用于给所述铺膜装置120提供连续的碳纳米管膜150。所述铺膜装置120用于铺设所述供给装置110提供的碳纳米管膜150。所述切割装置130用于切断所述碳纳米管膜150。所述机械手140可以用来将所述待铺膜物体160放置于所述旋转体122的承载面1220上，或将铺膜后的待铺膜物体160从所述旋转体122的承载面1220上移出。
本发明第四实施例提供的铺膜系统10C与本发明第二实施例提供的铺膜系统10A结构基本相同，其区别在于，所述多个第一电极125中至少一个与所述承载面1220之间可拆卸连接。
具体地，每个第一电极125通过卡固或磁力吸附的方式与所述承载面1220之间可拆卸连接。本实施例中，所述第一电极125为一金属圆柱体，相邻两个承载面1220的连接处形成一卡槽1222。所述卡槽1222为弧形，用于卡固所述第一电极125。可选择地，相邻两个承载面1220的连接处可以设置一磁铁，所述第一电极125为铁棒，可以通过磁铁吸附固定。可以理解，所述第一电极125可以替代拉伸工具114进行拉取碳纳米管膜150。
本发明第四实施例提供的铺膜系统10C的工作方法与本发明第二实施例提供的铺膜系统10A的工作方法基本相同，其区别在于，通过所述第一电极125拉取碳纳米管膜150后，再将所述第一电极125直接固定于承载面1220上，简化了铺膜工艺。
请参阅图8，本发明第五实施例提供一铺膜系统10D，该铺膜系统10D包括一供给装置110、一铺膜装置120、一切割装置130以及至少一机械手140。其中，所述供给装置110用于给所述铺膜装置120提供连续的碳纳米管膜150。所述铺膜装置120用于铺设所述供给装置110提供的碳纳米管膜150。所述切割装置130用于切断所述碳纳米管膜150。所述机械手140可以用来将所述待铺膜物体160放置于所述旋转体122的承载面1220上，或将铺膜后的待铺膜物体160从所述旋转体122的承载面1220上移出。
本发明第五实施例提供的铺膜系统10D与本发明第二实施例提供的铺膜系统10A结构基本相同，其区别在于，进一步包括一第二电极126，所述第二电极126设置于所述供给装置110上且与所述供给装置110上的碳纳米管阵列116以及所述电源控制单元127电连接，所述电源控制单元127用于控制电源向所述第二电极126和任何一个第一电极125之间施加电压。
具体地，所述第二电极126可以为一金属夹具。通过该金属夹具将所述碳纳米管阵列116和基底118一起固定于所述样品台112上。可以理解，所述第二电极126的结构不限，只要可以与碳纳米管阵列116电连接即可。所述电源控制单元127用于控制电源向所述第二电极126施加一相同的高压，向所述多个第一电极125施加一相同的低压。或者所述电源控制单元127用于控制电源向所述第二电极126施加一相同的低压，向所述多个第一电极125施加一相同的高压。可以理解，由于所述碳纳米管阵列116具有导电性，所述第二电极126与所述碳纳米管膜150之间也电连接。
本发明第五实施例提供的铺膜系统10D的工作方法与本发明第二实施例提供的铺膜系统10A的工作方法基本相同，其区别在于，通过向所述第二电极126和第一电极125之间施加电压加热整个碳纳米管膜150和碳纳米管阵列116。参见图9，当所述碳纳米管膜150一端粘附于一个第一电极125上时，所述第二电极126和第一电极125之间形成电压。当所述碳纳米管膜150被加热达到预定温度后，可以旋转所述旋转体122使所述碳纳米管膜150铺设于所述待铺膜物体160上，形成一已铺膜物体170。当所述碳纳米管膜150接触并粘附于所述已铺膜物体170另一侧的第一电极125上时，由于多个第一电极125施加了相同的电压，该已铺膜物体170两侧的第一电极125之间不会形成电压，即，自动停止加热该已铺膜物体170两侧的第一电极125之间的碳纳米管膜150。
本发明实施例提供的铺膜系统具有以下优点：通过设置第一电极和电源控制单元，可以实现在铺膜的过程中随时加热该碳纳米管膜和/或待铺膜物体，而且，采用碳纳米管膜作为加热元件，无需设置专门的加热元件。
另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其它变化，这些依据本发明精神所做的变化，都应包含在本发明所要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种铺膜系统，该铺膜系统包括：
一供给装置，该供给装置用于供给连续的碳纳米管膜；
一铺膜装置，该铺膜装置用于铺设所述碳纳米管膜，该铺膜装置包括一旋转轴及一旋转体，该旋转体围绕所述旋转轴旋转，所述旋转体与所述旋转轴相对的表面为承载面，该承载面用于放置待铺膜物体；以及
一切割装置，所述切割装置用于切断所述碳纳米管膜；
其特征在于，进一步包括：
多个第一电极，该多个第一电极间隔设置于所述承载面上，用于粘附所述碳纳米管膜；以及
一电源控制单元，该电源控制单元与所述多个第一电极分别电连接，用于控制电源向所述多个第一电极施加电压，使与该多个第一电极电连接的碳纳米管膜发热，待所述碳纳米管膜被加热到预定温度之后或所述待铺膜物体被发热的碳纳米管膜加热到预定温度之后，使所述碳纳米管膜与所述待铺膜物体复合。
2.如权利要求1所述的铺膜系统，其特征在于，每个承载面上间隔设置两个第一电极，所述电源控制单元用于控制电源向每个承载面上的两个第一电极之间施加电压。
3.如权利要求1所述的铺膜系统，其特征在于，每个第一电极设置于相邻两个承载面的连接处，且每两个相邻承载面的连接处设置一第一电极，所述电源控制单元用于控制电源向任何两个第一电极之间施加电压。
4.如权利要求3所述的铺膜系统，其特征在于，所述多个第一电极的数量为偶数，所述电源控制单元用于控制电源向奇数个第一电极施加一相同的高压，向偶数个第一电极施加一相同的低压。
5.如权利要求1所述的铺膜系统，其特征在于，每个承载面上设置一升降装置用于升降设置于该承载面上的待铺膜物体。
6.如权利要求5所述的铺膜系统，其特征在于，每个承载面上具有一凹槽，所述升降装置设置于所述凹槽内。
7.如权利要求1所述的铺膜系统，其特征在于，所述多个第一电极中至少一个与所述承载面之间可拆卸连接。
8.如权利要求7所述的铺膜系统，其特征在于，所述多个第一电极通过卡固或磁力吸附的方式与所述承载面之间可拆卸连接。
9.如权利要求1所述的铺膜系统，其特征在于，进一步包括一第二电极，所述第二电极设置于所述供给装置上且与所述供给装置上的碳纳米管阵列以及所述电源控制单元电连接，所述电源控制单元用于控制电源向所述第二电极和任何一个第一电极之间施加电压。
10.如权利要求9所述的铺膜系统，其特征在于，所述电源控制单元用于控制电源向所述第二电极施加高压，向所述任何一个第一电极施加低压；或
所述电源控制单元用于控制电源向所述第二电极施加低压，向所述任何一个第一电极施加高压。
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