专利汇可以提供热发射电子源及其制备方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种热发射 电子 源包括 碳 纳米管 长线,其中,该热发射电子源进一步包括低逸出功材料颗粒,该低逸出功材料颗粒至少部分填充于 碳纳米管 长线内。一种热发射电子源的制备方法,其包括以下步骤:提供一 碳纳米管阵列 形成于一基底;采用一拉伸工具从碳纳米管阵列中拉取碳纳米管获得一碳纳米管 薄膜 ;提供一含有低逸出功材料或低逸出功材料前驱物的溶液,采用此溶液浸润上述碳纳米管薄膜,形成一碳纳米管长线;烘干该碳纳米管长线;激活烘干后的碳纳米管长线,得到热发射电子源。,下面是热发射电子源及其制备方法专利的具体信息内容。
1.一种热发射电子源包括碳纳米管长线,其特征在于,该热发射电子源进一步 包括低逸出功材料颗粒,该低逸出功材料颗粒至少部分填充于碳纳米管长线 内。
2.如权利要求1所述的热发射电子源,其特征在于,所述的低逸出功材料颗粒 进一步附着在碳纳米管长线的表面。
3.如权利要求2所述的热发射电子源,其特征在于,所述的低逸出功材料颗粒 均匀分布于碳纳米管长线的内部和表面。
4.如权利要求1所述的热发射电子源,其特征在于,所述的碳纳米管长线为一 束状结构或一绞线结构。
5.如权利要求4所述的热发射电子源,其特征在于,所述的碳纳米管长线包括 多个首尾相连且择优取向排列的碳纳米管片断,碳纳米管片段之间通过范德 华力连接。
6.如权利要求5所述的热发射电子源,其特征在于,所述的碳纳米管片断包括 多个长度相同且平行排列的碳纳米管,碳纳米管之间通过范德华力紧密结 合。
7.如权利要求6所述的热发射电子源,其特征在于,所述的碳纳米管为单壁碳 纳米管、双壁碳纳米管、多壁碳纳米管或其任意组合的混合物。
8.如权利要求7所述的热发射电子源,其特征在于,所述的单壁碳纳米管的直 径为0.5纳米-50纳米,双壁碳纳米管的直径为1纳米-50纳米,多壁碳纳米 管的直径为1.5纳米-50纳米,碳纳米管的长度均为10微米-5000微米。
9.如权利要求1所述的热发射电子源,其特征在于,所述的碳纳米管长线的直 径为0.1微米-1000微米。
10.如权利要求1所述的热发射电子源,其特征在于,所述的低逸出功材料为氧 化钡、氧化锶、氧化钙、硼化钍、硼化钇或其任意组合的混合物。
11.如权利要求1所述的热发射电子源,其特征在于,所述的低逸出功材料颗粒 的直径为1纳米-1毫米。
12.如权利要求1所述的热发射电子源,其特征在于,该热发射电子源进一步包 括一第一电极和第二电极间隔设置于碳纳米管长线的两端,并通过粘结剂与 碳纳米管长线电性连接。
13.如权利要求12所述的热发射电子源,其特征在于,所述的电极材料为金、 银、铜、碳纳米管或石墨。
14.一种如权利要求1所述的热发射电子源的制备方法,包括以下步骤:
提供一碳纳米管阵列形成于一基底上;
采用一拉伸工具从碳纳米管阵列中拉取碳纳米管获得一碳纳米管薄膜;
提供一含有低逸出功材料或者低逸出功材料前驱物的溶液,采用此溶液浸润 上述碳纳米管薄膜,形成一碳纳米管长线;
烘干该碳纳米管长线;以及
激活烘干后的碳纳米管长线,即得到热发射电子源。
15.如权利要求14所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,所述的低逸 出功材料的前驱物为硝酸钡、硝酸锶或硝酸钙。
16.如权利要求14所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,所述的溶液 的溶剂为去离子水或者去离子水和挥发性有机溶剂的混合物。
17.如权利要求16所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,所述的挥发 性有机溶剂包括乙醇、甲醇或丙酮。
18.如权利要求16所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,所述的去离 子水和挥发性有机溶剂的体积比为1:2-2:1。
19.如权利要求14所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,在所述的烘 干碳纳米管长线的步骤之前,进一步包括一采用机械外力将碳纳米管长线拧 成绞线型碳纳米管长线的步骤。
20.如权利要求14所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,在所述的采 用溶液浸润碳纳米管薄膜的步骤之后,进一步包括一采用机械外力将碳纳米 管薄膜拧成绞线型碳纳米管长线的步骤。
21.如权利要求19或20所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,所述的 采用机械外力将碳纳米管薄膜或者碳纳米管长线拧成绞线型碳纳米管长线 的方法包括以下步骤:
提供一纺纱轴,采用该纺纱轴旋转并拉伸该碳纳米管薄膜或者碳纳米管长线 得到一绞线型碳纳米管长线。
22.如权利要求14所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,所述的烘干 碳纳米管长线的过程包括以下步骤:将上述的碳纳米管长线放置于空气中, 加热温度至100℃-400℃,烘干该碳纳米管长线。
23.如权利要求14所述的热发射电子源的制备方法,其特征在于,所述的激活 碳纳米管长线的过程包括以下步骤:将上述烘干后的碳纳米管长线放置于一 压强为1×10-2帕-1×10-6帕的真空系统中,在碳纳米管长线的两端施加5伏 -12伏的电压,使该碳纳米管长线的温度达到800℃-1400℃,持续1分钟-1 小时。
本发明涉及一种热发射电子源及其制备方法,尤其涉及一种基于碳纳米 管的热发射电子源及其制备方法。
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