TWI391323B - 奈米碳管線狀結構的製備方法 - Google Patents

Description

奈米碳管線狀結構的製備方法

本發明涉及一種奈米碳管結構的製備方法，尤其涉及一種奈米碳管線狀結構的製備方法。

奈米碳管係1991年由日本科學家飯島澄男教授發現的一種由石墨烯片卷成的中空管狀物，其具有優異的力學、熱學及電學性質。奈米碳管應用領域非常廣闊，例如，它可用於製作場效應電晶體、原子力顯微鏡針尖、場發射電子槍、奈米模板等。然，目前奈米碳管的應用基本上都是在微觀尺度下，因此操作較困難。所以，將奈米碳管組裝成具有宏觀尺度的結構對於奈米碳管的應用具有重要意義。

范守善等人在Spinning Continuous CNT Yarns(Nature,2002,419：801)一文中揭露了從一超順排奈米碳管陣列中可以拉出一根連續的純奈米碳管線的方法，這種方法所製得的奈米碳管線包括複數在凡德瓦爾力作用下首尾相接的奈米碳管束片段，每個奈米碳管束片段具有大致相等的長度，且每個奈米碳管束片段由複數相互平行的奈米碳管束構成。如圖1所示為一個從一超順排奈米碳管陣列1拉出一根連續奈米碳管線4的簡單模型。複數奈米碳管束片段2在凡德瓦爾力的作用下首尾相接構成連續的奈米碳管線4。但這種單根奈米碳管線4的機械強度及韌性等都比較差，例如，拉出一根200微米寬的線需要0.1毫牛頓的力，而只要0.5毫牛頓的力就 將其折斷了。

范守善等人於2005年12月16日申請，於2009年07月21日公告的公告號為I312337的中華民國專利中揭示了一種奈米碳管絲及其製備方法。其中，所述奈米碳管絲包括複數首尾相接的奈米碳管束片段，每個奈米碳管束片段具有大致相等的長度，且每個奈米碳管束片段由複數相互平行的奈米碳管束構成。該種奈米碳管絲的製作方法包括以下步驟：提供一超順排奈米碳管陣列；採用一拉伸工具從該超順排奈米碳管陣列拉取一奈米碳管膜；將拉出的奈米碳管膜經過一有機溶劑浸潤處理後收縮成為一奈米碳管絲；收集所製得的奈米碳管絲。該種奈米碳管絲的機械強度相較於奈米碳管線有較大的增加，然，該奈米碳管絲的直徑受到奈米碳管陣列大小的限制，奈米碳管陣列受到基底大小的限制，使得所述奈米碳管絲的機械強度及韌性依然受到限制。因此，一定程度上限制了其應用。

有鑒於此，提供一種具有較好的機械強度及韌性的奈米碳管線狀結構及其製備方法實為必要。

所述奈米碳管線狀結構的製備方法，其包括以下步驟：提供複數基底，每一基底均具有一生長有奈米碳管陣列的生長表面，所述複數基底的生長表面處於不同的平面；沿與每一基底的生長表面成0°至50°的拉膜角度拉取奈米碳管陣列以獲得複數奈米碳管膜；提供一基準位置，在該基準位置合併所述複數奈米碳管膜，以形成一個奈 米碳管線狀結構。

與先前技術相比較，本發明提供的奈米碳管線狀結構的製備方法採用複數奈米碳管陣列拉膜製得複數奈米碳管膜，之後合併所述複數奈米碳管膜，以形成一個奈米碳管線狀結構。該奈米碳管線狀結構具有較大的直徑，因此具有較好的機械強度及韌性。由於可通過控製用於拉膜的生長有奈米碳管陣列的基底的個數，因此該奈米碳管線狀結構的直徑可控，故，該奈米碳管線狀結構應用範圍較廣。

下面將結合附圖，對本發明實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法作進一步的詳細說明。

請一併參閱圖2、圖3及圖4，本發明第一實施例提供一奈米碳管線狀結構的製備方法，其包括以下步驟：步驟S101：提供複數基底12，每一基底12均具有一生長有奈米碳管陣列10的生長表面122，所述複數基底12的生長表面122處於不同的平面；步驟S102：沿與每一基底12的生長表面122成0°至50°的拉膜角度拉取奈米碳管陣列10以獲得複數奈米碳管膜20；步驟S103：提供一基準位置22，在該基準位置22合併所述複數奈米碳管膜20，以形成一個奈米碳管線狀結構26。

在步驟S101中，所述複數基底12處於不同的平面，其可 以排列成各種形狀，例如直線形，扇形或鋸齒形。本實施例中，所述三個基底12沿垂直於基底12的生長表面122的方向重疊排列即呈直線形排列。此時，複數基底12的生長表面122均相互平行，且處於不同的平面。

所述奈米碳管陣列10包括複數大致沿其同一個生長方向排列的奈米碳管。在這裡還需要進一步說明的是，所述“大致”的意思係由於奈米碳管在生長過程中受各種因素的制約，如碳源氣氣流的流動速度不一致，碳源氣的濃度的不均勻及催化劑的不平整，不可能也不必使奈米碳管陣列10中的每根奈米碳管完全沿其生長方向排列，即每根奈米碳管完全平行。本實施例中所述奈米碳管陣列10為超順排奈米碳管陣列。所述超順排奈米碳管陣列為複數彼此平行且垂直於基底生長的奈米碳管形成的純奈米碳管陣列。所述超順排奈米碳管陣列中的奈米碳管為單壁奈米碳管、雙壁奈米碳管或多壁奈米碳管。所述單壁奈米碳管的直徑優選為0.5奈米~50奈米。所述雙壁奈米碳管的直徑優選為1.0奈米~50奈米。所述多壁奈米碳管的直徑優選為1.5奈米~50奈米。本實施例中，超順排奈米碳管陣列的製備方法採用化學氣相沈積法。所述採用化學氣相沈積法製備超順排奈米碳管陣列的方法包括以下步驟：首先，在一基底12的生長表面122上形成一層均勻的催化劑薄膜層14，該催化劑薄膜層14可通過熱沈積法、電子束沈積法或濺射法實現。該基底12的材料為玻璃、石英、矽或氧化鋁。本實施例採用4英寸的平滑矽基底。該催 化劑薄膜層14的材料為鐵(Fe)、鈷(Co)、鎳(Ni)等金屬或其任意組合的合金。本實施例採用鐵為催化劑。

其次，將所述形成有催化劑薄膜層14的基底12在高溫空氣中退火約30分鐘至90分鐘，以形成催化劑顆粒。

再次，退火冷卻後，再將分佈有催化劑顆粒的基底12放入反應爐中，在氬氣保護氣體環境下，加熱至700℃~1000℃。

最後通入碳源氣，持續5分鐘至30分鐘，得到一高度為200微米至400微米的超順排奈米碳管陣列10。該超順排奈米碳管陣列10包含複數彼此平行且垂直於基底12的生長表面122生長的複數奈米碳管。通過控制所述生長條件，該奈米碳管陣列10中基本不含有雜質，如無定型碳或殘留的催化劑金屬顆粒等。其中，碳源氣可為乙炔、乙烯、甲烷等碳氫化合物。本實施例中，所述碳源氣為乙炔。

可選擇地，請參閱圖5，所述複數基底12呈鋸齒形排列。所述複數呈鋸齒形排列的基底12可由一鋸齒形承載裝置13支撐。所述鋸齒形承載裝置13具有複數鋸齒，每個鋸齒均具有兩個相交的鋸齒面130，奈米碳管陣列10的基底12可位於該兩個相交的鋸齒面130的表面。

在步驟S102中，本實施例中，從任一奈米碳管陣列10拉取獲得奈米碳管膜20的方法可以相同。以下詳細說明從一個奈米碳管陣列10拉取奈米碳管膜的方法，所述從一 個奈米碳管陣列10拉取一奈米碳管膜20的方法具體包括以下步驟：首先，提供一拉伸工具，採用該拉伸工具與一個奈米碳管陣列10中的複數奈米碳管相粘結。本實施例中，所述拉伸工具優選為一具有一定寬度的膠帶，該膠帶的寬度略大於該膠帶與奈米碳管陣列10粘結處的寬度。

其次，以一定速度沿與該奈米碳管陣列10的基底12的生長表面122成一定角度且向一基準位置22靠近的方向拉取該複數奈米碳管。該複數奈米碳管在拉力作用下沿該拉取方向逐漸脫離基底12的生長表面122的同時，由於凡德瓦爾力作用，該選定的複數奈米碳管分別與其他奈米碳管首尾相連地連續地被拉出，從而形成一連續的奈米碳管膜20。該奈米碳管膜20中的奈米碳管的排列方向基本平行於該奈米碳管膜20的拉取方向。

所述一定角度可記為拉膜角度α，所述拉膜角度的範圍為大於0°，小於等於50°，優選為大於0°，小於等於5°。本實施例中，所述三個奈米碳管陣列的拉膜角度依次為α₁、α₂、α₃，其中α₁<α₂<α₃，其中α₁介於0°至5°，α₂介於5°至10°，α₃介於10°至15°。若基底12的長度為L，拉膜角度為α，則任一奈米碳管陣列與其上方的奈米碳管陣列的距離應大於L/tan α，以保證在拉膜過程中每一奈米碳管陣列均不被其上方的奈米碳管陣列阻擋。

可以理解，採用複數拉伸工具依次從所述複數奈米碳管 陣列10拉膜可獲得複數奈米碳管膜20。

在步驟S103中，本實施例中，提供一基準位置22，在該基準位置22合併所述複數奈米碳管膜20，以形成一個奈米碳管線狀結構26可以通過下述方法實現。該方法包括以下步驟：

(1)提供一匯聚裝置設置於所述基準位置22處；在該基準位置22通過所述匯聚裝置將所述複數奈米碳管膜20合併為一個預處理奈米碳管線狀結構24。所述匯聚裝置為一滑輪或一漸縮結構，該漸縮結構包括一入口和一出口。該入口具有較大的面積從而使所述多個奈米碳管膜20從該入口進入該漸縮結構。所述出口具有較小的面積從而使所述多個奈米碳管膜20從該出口離開該漸縮結構並合併為一個預處理奈米碳管線狀結構24。

在步驟S102中的拉膜過程中，所述複數奈米碳管的拉膜方向即係朝向該基準位置22拉膜。所述複數奈米碳管膜20匯聚至基準位置22後，即可將其合併。相比於將複數奈米碳管膜20先後合併的情況，在該基準位置22合併複數奈米碳管膜20可簡化製備奈米碳管線狀結構的方法，提高生產效率。

將所述複數奈米碳管膜20進行合併加工處理，使該複數奈米碳管膜20合併為一預處理奈米碳管線狀結構24。由於每個奈米碳管膜20都有較強的粘性，所以所述複數奈米碳管膜20合併之後將會相互粘結在一起。

(2)用有機溶劑32處理所述預處理奈米碳管線狀結構24， 得到一個奈米碳管線狀結構26。

具體地，可以通過試管或滴瓶30將有機溶劑32滴落在所述預處理奈米碳管線狀結構24的表面，浸潤整個預處理奈米碳管線狀結構24。本實施例中，將一滴瓶30放置於預處理奈米碳管線狀結構24上方，滴瓶30底部具有一滴口34，有機溶劑32從滴口34滴落於預處理奈米碳管線狀結構24的表面。該有機溶劑32為易揮發性的有機溶劑，如乙醇、甲醇、丙酮、二氯乙烷或氯仿，本實施例中所述有機溶劑採用乙醇。該預處理奈米碳管線狀結構24經有機溶劑32浸潤處理後，在揮發性有機溶劑32的表面張力的作用下，該預處理奈米碳管線狀結構24收縮成一奈米碳管線狀結構26。該奈米碳管線狀結構26包括複數奈米碳管，該複數奈米碳管通過凡德瓦爾力首尾相連且沿奈米碳管線狀結構26的長度方向平行且緊密排列；且從該奈米碳管線狀結構26的橫截面分不出該奈米碳管線狀結構26係由幾個奈米碳管膜組成的，各個奈米碳管膜均勻分散其中，且各個奈米碳管膜之間沒有明顯的界面。

進一步地，還可以採用一烘乾步驟烘乾該採用有機溶劑處理後的奈米碳管線狀結構26。具體地，可以使所述經有機溶劑處理後的奈米碳管線狀結構26通過一烘乾箱36，該烘乾箱36的溫度為80℃~100℃，使該奈米碳管線狀結構26中的有機溶劑迅速揮發，使得奈米碳管線狀結構26中的奈米碳管更緊密排列。另外，也可以採用一吹風機將該經過有機溶劑處理的奈米碳管線狀結構26中的有機溶劑吹幹。該烘乾後的奈米碳管線狀結構26的直徑不 小於120微米。本實施例中，所述烘乾後的奈米碳管線狀結構26的直徑為200微米。

進一步，收集所製得的奈米碳管線狀結構26。具體為採用電機38將該奈米碳管線狀結構26纏繞到該電機38的卷軸28上。可以理解，也可採用手工的方法將該奈米碳管線狀結構26卷到卷軸28上。

可以理解，上述製備奈米碳管線狀結構26的過程係連續進行的。

請參閱圖6，本發明第二實施例提供一種奈米碳管線狀結構的製備方法，該製備方法主要包括以下步驟：步驟S201：提供複數基底42，每一基底42均具有一生長有奈米碳管陣列40的生長表面422，所述複數基底42的生長表面422處於不同的平面。

所述提供複數生長有奈米碳管陣列40的基底42的製備方法及該奈米碳管陣列40的結構與本發明第一實施例步驟S101中提供的生長有奈米碳管陣列10的基底12的製備方法及奈米碳管陣列10的結構相似。不同之處在於，該第二實施例中的複數生長有奈米碳管陣列40的基底42成扇形排列。該複數基底42的數量為四個，採用扇形的排列方式，其中，該四個基底42的生長表面422均位於不同的平面。

步驟S202：以一定速度沿與每一奈米碳管陣列40的基底42的生長表面成0°至50°的拉膜角度拉取奈米碳管陣列40以獲得複數奈米碳管膜50。

所述步驟S202中的奈米碳管膜50的製備方法與第一實施例中步驟S102的製備方法相似。其不同之處在於，本實施例中四個奈米碳管陣列40的拉膜角度γ₁、γ₂、γ₃及γ₄的大小相等且均大於0°小於5°。由於，奈米碳管陣列拉膜的角度優選為大於0°小於5°。因此，採用扇形排列的方式可以使奈米碳管陣列的拉膜角度變小，有助於提高奈米碳管陣列的拉膜品質，進而提高所製備的奈米碳管線狀結構的品質。若基底42的長度為L，其拉膜角度為γ，則任一奈米碳管陣列40與其上方的奈米碳管陣列40的距離應大於L/tan γ，以保證在拉膜過程中每一奈米碳管陣列40均不被其上方的奈米碳管陣列40阻擋。

步驟S203：提供一基準位置52，在該基準位置52合併所述複數奈米碳管膜50，以形成一個奈米碳管線狀結構54。

該步驟S203具體包括以下步驟：(1)提供一基準位置52，在該基準位置52，將所述複數奈米碳管膜50合併為一個預處理奈米碳管線狀結構54；(2)扭轉所述預處理奈米碳管線狀結構54；(3)用有機溶劑62處理所述扭轉後的預處理奈米碳管線狀結構55，得到一個奈米碳管線狀結構56。

所述步驟(1)提供一基準位置52，在該基準位置52，將所述複數奈米碳管膜50合併為一個預處理奈米碳管線狀結構54的步驟與第一實施例中在一基準位置22，將所述複數奈米碳管膜20合股從而合併為一個預處理奈米碳管線狀結構24的步驟相似。

在步驟S202中的拉膜過程中，所述複數奈米碳管膜50的拉膜方向即係朝向一基準位置52拉膜。所述複數奈米碳管膜50匯聚至基準位置52後，即可將其合併。相比於將複數奈米碳管膜50先後合併的情況，在一基準位置52合併複數奈米碳管膜50可簡化製備奈米碳管線狀結構的方法，提高生產效率。

所述步驟(2)中，採用一機械力扭轉所述預處理奈米碳管線狀結構54，得到一扭轉的預處理奈米碳管線狀結構55。其中，所述扭轉的預處理奈米碳管線狀結構55包括複數繞該扭轉的預處理奈米碳管線狀結構55的軸向螺旋排列的奈米碳管；且從該扭轉的預處理奈米碳管線狀結構55的橫截面分不出該扭轉的預處理奈米碳管線狀結構55係由幾個奈米碳管膜50組成的，各個奈米碳管膜50均勻分散其中，且各個奈米碳管膜50之間沒有明顯的界面。具體地，該扭轉的預處理奈米碳管線狀結構55包括複數奈米碳管片段，該複數奈米碳管片段通過凡德瓦爾力首尾相連，每一奈米碳管片段包括複數相互平行並通過凡德瓦爾力緊密結合的奈米碳管。該奈米碳管片段具有任意的長度、厚度、均勻性及形狀。該扭轉的預處理奈米碳管線狀結構55長度不限。

所述步驟(3)用有機溶劑62處理所述扭轉後的預處理奈米碳管線狀結構55，得到一個扭轉的奈米碳管線狀結構56的方法與第一實施例中用有機溶劑32處理所述預處理奈米碳管線狀結構24，得到一個奈米碳管線狀結構26的方法相同。

進一步地，可以採用一烘乾步驟烘乾該採用有機溶劑62處理後的奈米碳管線狀結構56；及一收集所製得的奈米碳管線狀結構56的步驟。其中，所述烘乾步驟及收集步驟與本發明第一實施例提供的烘乾步驟及收集步驟相似。可以理解，所述拉取及處理該複數奈米碳管膜50的步驟可連續進行。

本發明第三實施例提供一種奈米碳管線狀結構的製備方法，其與第一實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法基本相似。主要區別在於，本實施例在從所述複數奈米碳管陣列中拉取獲得複數奈米碳管膜的步驟之後，進一步地要在該複數奈米碳管膜上形成至少一層金屬材料，從而形成複數奈米碳管複合膜；處理所述複數奈米碳管複合膜，以形成一個奈米碳管線狀結構。本實施例奈米碳管線狀結構的製備方法主要包括以下步驟：步驟S301，提供複數基底，每一基底均具有一生長有奈米碳管陣列的生長表面，所述複數基底的生長表面處於不同的平面。

步驟S302，以一定速度沿與每一奈米碳管陣列的基底的生長表面成0°至50°的拉膜角度拉取奈米碳管陣列以獲得複數奈米碳管膜。

步驟S303，在所述複數奈米碳管膜上形成至少一層金屬材料，從而形成複數奈米碳管複合膜。

在步驟S303中，所述金屬材料的材料優選為金、銀、鉑、銅或其合金，該金屬材料的厚度優選為1奈米~20奈米 。所述在複數奈米碳管膜上形成至少一層金屬材料的方法可採用物理方法，如物理氣相沈積法(PVD)包括真空蒸鍍或離子濺射等，也可採用化學方法，如電鍍或化學鍍等。優選地，本實施例採用真空蒸鍍法在所述複數奈米碳管膜上先形成一層銅金屬材料，後形成一層鉑金屬材料。

所述奈米碳管複合膜包括一奈米碳管膜及至少一層金屬材料，且至少有部分金屬材料形成於該奈米碳管膜中的奈米碳管表面。本實施例中，所述奈米碳管複合膜包括一奈米碳管膜、一層銅金屬材料及一層鉑金屬材料。

步驟S304，合併所述複數奈米碳管複合膜，以形成一奈米碳管線狀複合結構。

步驟S304與第一實施例之步驟S103相似。本實施例提供的奈米碳管線狀結構的結構與第一實施例提供的奈米碳管線狀結構的結構相似，不同之處在於：該奈米碳管線狀結構為奈米碳管線狀複合結構。該奈米碳管線狀複合結構包括複數通過凡德瓦爾力首尾相連的奈米碳管，且該複數奈米碳管沿奈米碳管線狀複合結構的長度方向平行排列且緊密排列；且該複數奈米碳管的表面設置有至少一層金屬材料。另外，從該奈米碳管線狀複合結構的橫截面分不出該奈米碳管線狀結構係由幾個奈米碳管複合膜組成的，各個奈米碳管複合膜均勻分散其中，且各個奈米碳管複合膜之間沒有明顯的界面。本實施例中，該奈米碳管線狀結構包括複數通過凡德瓦爾力首尾相連的奈米碳管，且該複數奈米碳管沿同奈米碳管線狀結構 的長度方向平行排列且緊密排列；且該複數奈米碳管的表面設置有一層銅金屬材料及一層鉑金屬材料，且該銅金屬材料設置於該複數奈米碳管與鉑金屬材料之間。

可以理解，也可以在本發明第二實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法的步驟S202，即從所述複數奈米碳管陣列中拉取獲得複數奈米碳管膜的步驟之後，在該複數奈米碳管膜上形成至少一層金屬材料，從而形成複數奈米碳管複合膜；處理所述複數奈米碳管複合膜，以形成一個扭轉的奈米碳管複合線狀結構。該扭轉的奈米碳管複合線狀結構包括複數通過凡德瓦爾力首尾相連的奈米碳管，且該複數奈米碳管沿該扭轉的奈米碳管線狀結構的軸向螺旋排列；且該複數奈米碳管的表面設置有至少一層金屬材料。另外，從該扭轉的奈米碳管複合線狀結構的橫截面分不出該扭轉的奈米碳管線狀結構係由幾個奈米碳管複合膜組成的，各個奈米碳管複合膜均勻分散其中，且各個奈米碳管複合膜之間沒有明顯的界面。

本發明提供的奈米碳管線狀結構的製備方法採用複數奈米碳管陣列拉膜製得複數奈米碳管膜，之後合併所述複數奈米碳管膜，以形成一個奈米碳管線狀結構。該奈米碳管線狀結構具有較大的直徑，因此具有較好的機械強度及韌性。由於可通過控制用於拉膜的生長有奈米碳管陣列的基底的個數，因此該奈米碳管線狀結構的直徑可控，故，該奈米碳管線狀結構應用範圍較廣。

綜上所述，本發明確已符合發明專利之要件，遂依法提出專利申請。惟，以上所述者僅為本發明之較佳實施例 ，自不能以此限制本案之申請專利範圍。舉凡熟悉本案技藝之人士援依本發明之精神所作之等效修飾或變化，皆應涵蓋於以下申請專利範圍內。

1‧‧‧超順排奈米碳管陣列

2‧‧‧奈米碳管束片段

4‧‧‧奈米碳管線

10、40‧‧‧奈米碳管陣列

12、42‧‧‧基底

13‧‧‧承載裝置

14‧‧‧催化劑薄膜層

20、50‧‧‧奈米碳管膜

22、52‧‧‧基準位置

24、55‧‧‧預處理奈米碳管線狀結構

26、54、56‧‧‧奈米碳管線狀結構

28‧‧‧電機卷軸

30‧‧‧滴瓶

32、62‧‧‧有機溶劑

34‧‧‧滴口

36‧‧‧烘乾箱

38‧‧‧電機

122、422‧‧‧生長表面

130‧‧‧鋸齒面

圖1係現有技術中從一超順排奈米碳管陣列中拉出一根連續奈米碳管線的模型圖。

圖2係本發明第一實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法的流程圖。

圖3係本發明第一實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法的過程示意圖。

圖4係本發明第一實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法中所採用的生長有奈米碳管陣列的基底的示意圖。

圖5係本發明第一實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法中所採用的鋸齒形排列奈米碳管陣列的示意圖。

圖6係本發明第二實施例提供的奈米碳管線狀結構的製備方法的過程示意圖。

Claims (19)

1. 一種奈米碳管線狀結構的製備方法，其包括以下步驟：提供複數基底，每一基底均具有一生長有奈米碳管陣列的生長表面，所述複數基底的生長表面處於不同的平面；沿與每一基底的生長表面成0°至50°的拉膜角度拉取奈米碳管陣列以獲得複數奈米碳管膜；提供一基準位置，在該基準位置合併所述複數奈米碳管膜，以形成一個奈米碳管線狀結構。
2. 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述合併複數奈米碳管膜，以形成一個奈米碳管線狀結構的方法包括以下步驟：將所述複數奈米碳管膜合併為一個預處理奈米碳管線狀結構；採用揮發性有機溶劑處理該預處理奈米碳管線狀結構以得到一個奈米碳管線狀結構。
3. 如申請專利範圍第2項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述採用揮發性有機溶劑處理該預處理奈米碳管線狀結構以得到一個奈米碳管線狀結構的步驟之後進一步包括烘烤該奈米碳管線狀結構以去除該奈米碳管線狀結構中的揮發性有機溶劑的步驟。
4. 如申請專利範圍第2項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述將所述複數奈米碳管膜合併為一個預處理奈米碳管線狀結構的步驟之後，採用揮發性有機溶劑處理該預處理奈米碳管線狀結構的步驟之前，進一步包括扭轉所述預處理奈米碳管線狀結構，得到一扭轉的預處理奈米碳管線狀結構的步驟。
5. 如申請專利範圍第2項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述將複數奈米碳管膜合併為一個預處理奈米碳管線狀結構的方法為將該複數奈米碳管膜合股成為一個預處理奈米碳管線狀結構。
6. 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述獲得複數奈米碳管膜的步驟之後，合併複數奈米碳管膜的步驟之前進一步包括在所述複數奈米碳管膜上形成至少一層金屬材料的步驟。
7. 如申請專利範圍第6項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述在複數奈米碳管膜上形成至少一層金屬材料的方法包括物理氣相沈積法、化學鍍法或電鍍法。
8. 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述複數基底呈直線形排列、扇形排列或呈鋸齒形排列。
9. 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述奈米碳管線狀結構包括複數通過凡德瓦爾力首尾相連的奈米碳管，且該複數奈米碳管沿着奈米碳管線狀結構的長度方向平行排列。
10. 如申請專利範圍第4項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述奈米碳管線狀結構包括複數通過凡德瓦爾力首尾相連的奈米碳管，且該複數奈米碳管沿該奈米碳管線狀結構的軸向螺旋排列。
11. 如申請專利範圍第8項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述複數基底沿垂直於基底的生長表面的方向重疊排列即呈直線形排列。
12. 如申請專利範圍第11項所述的奈米碳管線狀結構的製備方 法，其中，所述複數基底為三個基底，該三個基底的生長表面上的奈米碳管陣列的拉膜角度為α₁、α₂、α₃，其中α₁<α₂<α₃，其中α₁介於0°至5°，α₂介於5°至10°，α₃介於10°至15°。
13. 如申請專利範圍第11項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述基底的長度為L，所述拉膜角度為α，所述奈米碳管陣列中的任一奈米碳管陣列與其上方的奈米碳管陣列的距離大於L/tan α。
14. 如申請專利範圍第8項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述複數基底呈扇形排列。
15. 如申請專利範圍第14項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述複數基底的生長表面上的奈米碳管陣列的拉膜角度均介於0°至5°。
16. 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述形成一個奈米碳管線狀結構的步驟之後進一步包括一收集所形成的奈米碳管線狀結構的步驟。
17. 如申請專利範圍第16項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述收集所形成的奈米碳管線狀結構的步驟具體為採用電機將該奈米碳管線狀結構纏繞在電機的卷軸上。
18. 如申請專利範圍第1項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述提供一基準位置，在該基準位置合併所述複數奈米碳管膜的方法包括以下步驟：提供一匯聚裝置設置於所述基準位置處；在該基準位置通過所述匯聚裝置將所述複數奈米碳管膜合併為一個預處理奈米碳管線狀結構。
19. 如申請專利範圍第18項所述的奈米碳管線狀結構的製備方法，其中，所述匯聚裝置為一滑輪或一漸縮結構。