CN102061101A - 碳纳米管复合材料 - Google Patents

Abstract

一种碳纳米管复合材料，其包括：一基体，该基体具有一表面；一碳纳米管结构，该碳纳米管结构设置于所述基体内，并靠近表面设置，该碳纳米管结构包括多个通过范德华力相互连接的碳纳米管，所述表面到碳纳米管结构的距离大于等于0，小于等于10微米。

Description

碳纳米管复合材料

技术领域

本发明涉及一种复合材料，尤其涉及一种碳纳米管复合材料。

背景技术

自九十年代初以来，以碳纳米管为代表的纳米材料以其独特的结构和性质引起了人们极大的关注。近几年来，随着碳纳米管及纳米材料研究的不断深入，其广阔的应用前景不断显现出来。例如，由于碳纳米管所具有的独特的电磁学、光学、力学、化学等性能，大量有关其在场发射电子源、传感器、新型光学材料、软铁磁材料等领域的应用研究不断被报道。

目前一种常见的碳纳米管的应用为将碳纳米管形成于基体的表面上，用作电子器件，比如作为电子发射源或作为导电层和电极，或用作电磁屏蔽层等等。将碳纳米管形成于基体表面的方法通常为采用粘结剂将碳纳米管粘合于基体的表面。这种方法所制备的碳纳米管复合材料中，碳纳米管暴露在碳纳米管复合材料的表面上，在使用过程中，容易造成碳纳米管脱落或破坏，从而损害碳纳米管复合材料的表面导电性能以及使用寿命，影响在一些应用领域的应用效果。

发明内容

有鉴于此，确有必要提供一种碳纳米管复合材料，该复合材料的表面具有导电性的同时碳纳米管无需暴露于碳纳米管复合材料的表面。

一种碳纳米管复合材料，其包括：一基体，该基体具有一表面；一碳纳米管结构，该碳纳米管结构设置于所述基体内，并靠近所述基体的一表面设置，该碳纳米管结构包括多个通过范德华力相互连接的碳纳米管，所述表面到碳纳米管结构的距离大于0小于等于10微米。

与现有技术相比较，本发明提供的碳纳米管复合材料中，碳纳米管结构直接设置于基体材料内，碳纳米管无需暴露于碳纳米管复合材料的表面，使用过程中不会造成对碳纳米管复合材料的破坏；基体表面到碳纳米管结构的距离小于10微米，碳纳米管复合材料的表面具有导电性能，可应用于各种领域。

附图说明

图1为本发明实施例提供的碳纳米管复合材料的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的碳纳米管复合材料的制备方法的流程图。

图3为本发明实施例提供的碳纳米管结构形成于基体表面之后的扫描电镜照片。

图4为本发明实施例提供的碳纳米管复合材料表面数码照片和光学显微镜下的照片的组合图。

图5为本发明实施例提供的碳纳米管复合材料侧面的扫描电镜照片。

图6为本发明实施例提供的将碳纳米管结构铺设于基体的表面后，未进行微波处理和进行微波处理之后对水滴浸润性影响的对比照片。

主要元件符号说明

碳纳米管复合材料    10

基体                12

表面                122

碳纳米管结构        14

具体实施方式

下面将结合附图及具体实施例对本发明碳纳米管复合材料及其制备方法作进一步的详细说明。

本发明提供一种碳纳米管复合材料，包括一基体及一碳纳米管结构。该基体具有一表面，该碳纳米管结构设置于基体内并靠近所述表面设置。所述基体表面到碳纳米管结构的距离大于0小于等于10微米。所述基体材料为高分子材料，所述碳纳米管复合材料表面的方块电阻小于等于8千欧姆。

请参见图1，是本发明一实施例之碳纳米管复合材料10。该碳纳米管复合材料10包括一基体12及一碳纳米管结构14。该基体12具有一表面122，该碳纳米管结构14设置于基体12内并靠近表面122设置。

所述基体12的材料可以为高分子材料。所述高分子材料包括环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚苯烯醇、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯等。优选地，所述基体12的熔点小于600℃。

所述碳纳米管结构14包括多个均匀分布的碳纳米管，碳纳米管之间通过范德华力紧密结合。碳纳米管结构14还可以为由碳纳米管组成的纯结构。碳纳米管结构14中碳纳米管之间存在间隙，从而使碳纳米管结构14包括多个微间隙。该碳纳米管结构14中的碳纳米管为无序或有序排列。这里的无序排列指碳纳米管的排列方向无规律，这里的有序排列指至少多数碳纳米管的排列方向具有一定规律。具体地，当碳纳米管结构14包括无序排列的碳纳米管时，碳纳米管相互缠绕或者各向同性排列；当碳纳米管结构14包括有序排列的碳纳米管时，碳纳米管沿一个方向或者多个方向择优取向排列。所述碳纳米管结构14的厚度优选为0.5纳米～10微米。所述碳纳米管结构14的单位面积热容小于2×10^-4焦耳每平方厘米开尔文。优选地，所述碳纳米管结构14的单位面积热容可以小于等于1.7×10^-6焦耳每平方厘米开尔文。所述碳纳米管结构14可包括一个碳纳米管膜，或多个平行且无间隙铺设或/和层叠铺设的碳纳米管膜。所述碳纳米管结构14可包括多个平行设置、交叉设置或按一定方式编织的碳纳米管线状结构。所述碳纳米管结构14中的碳纳米管包括单壁碳纳米管、双壁碳纳米管及多壁碳纳米管中的一种或多种。所述单壁碳纳米管的直径为0.5纳米～50纳米，所述双壁碳纳米管的直径为1.0纳米～50纳米，所述多壁碳纳米管的直径为1.5纳米～50纳米。

在碳纳米管复合材料10中，基体12填充于到碳纳米管结构14中微间隙当中，基体12与碳纳米管结构14中的碳纳米管紧密结合。基体12包裹整个碳纳米管结构14。碳纳米管结构14在基体12中保持层状结构。基体12的表面122到碳纳米管结构14的垂直距离大于0小于等于10微米。优选地，所述基体12表面122到碳纳米管结构14的距离小于100纳米。基体10的表面122到碳纳米管结构14的距离小于等于10微米时，碳纳米管复合材料的表面122具有导电性，其方块电阻小于等于8千欧姆。本实施例中，所述基体表面方块电阻优选5千欧姆以下。每根碳纳米管表面的基体材料的厚度大于0小于等于10微米。优选地，每根碳纳米管表面的基体材料的厚度为20纳米至30纳米。

下面通过介绍上述碳纳米管复合材料的制备方法，对本发明碳纳米管复合材料进一步说明。请参见图2，本发明进一步提供一种上述实施例的碳纳米管复合材料的制备方法。该碳纳米管复合材料的制备方法包括以下步骤：

步骤一、提供一基体，该基体具有一表面。

所述表面可以为平面，也可以为弯曲表面。本实施例中，所述基体为一长方体结构，厚度为3毫米，边长为50毫米。所述表面为边长为50毫米的正方形的平面。所述基体的材料为聚乙烯。

步骤二、提供一碳纳米管结构，该碳纳米管结构设置于所述基体的表面，所述碳纳米管结构包括多个碳纳米管，该多个碳纳米管之间形成有多个微间隙。

碳纳米管结构设置于基体表面的方法可以为通过将一含有碳纳米管的浆料喷涂或涂敷于该片状结构的表面，然后将溶剂挥发后形成，也可以直接将碳纳米管结构铺设于表面。本实施例中，优选地，所述碳纳米管结构为一自支撑结构。所述自支撑为碳纳米管膜不需要大面积的载体支撑，而只要相对两边提供支撑力即能整体上悬空而保持自身膜状状态，即将该碳纳米管膜置于(或固定于)间隔一固定距离设置的两个支撑体上时，位于两个支撑体之间的碳纳米管膜能够保持自身层状状态。所述碳纳米管结构中的微间隙的最大孔径小于等于10微米。该自支撑的碳纳米管结构可以通过铺设方式形成于表面。当采用自支撑的碳纳米管结构时，无须将碳纳米管形成浆料，无需解决碳纳米管的分散问题，也不会在碳纳米管结构引入其他杂质。且，采用自支撑的碳纳米管结构可以通过铺设的方式将碳纳米管结构形成于基体的表面，操作简单。

所述碳纳米管结构所述碳纳米管结构可包括一个碳纳米管膜，或多个平行且无间隙铺设或/和层叠铺设的碳纳米管膜。该碳纳米管膜为一碳纳米管拉膜、一碳纳米管絮化膜或一碳纳米管碾压膜。

(一)碳纳米管拉膜的制备方法包括以下步骤：

首先，提供一碳纳米管阵列形成于一生长基底，该阵列为超顺排的碳纳米管阵列。

该碳纳米管阵列的制备方法采用化学气相沉积法，其具体步骤包括：(a)提供一平整生长基底，该生长基底可选用P型或N型硅生长基底，或选用形成有氧化层的硅生长基底，本发明实施例优选为采用4英寸的硅生长基底；(b)在生长基底表面均匀形成一催化剂层，该催化剂层材料可选用铁(Fe)、钴(Co)、镍(Ni)或其任意组合的合金之一；(c)将上述形成有催化剂层的生长基底在700℃～900℃的空气中退火约30分钟～90分钟；(d)将处理过的生长基底置于反应炉中，在保护气体环境下加热到500℃～740℃，然后通入碳源气体反应约5分钟～30分钟，生长得到碳纳米管阵列。该碳纳米管阵列为多个彼此平行且垂直于生长基底生长的碳纳米管形成的纯碳纳米管阵列。通过上述控制生长条件，该定向排列的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。

其次，采用一拉伸工具从碳纳米管阵列中拉取碳纳米管获得至少一碳纳米管拉膜，其具体包括以下步骤：(a)从所述超顺排碳纳米管阵列中选定一个或具有一定宽度的多个碳纳米管，优选为采用具有一定宽度的胶带、镊子或夹子接触碳纳米管阵列以选定一个或具有一定宽度的多个碳纳米管；(b)以一定速度拉伸该选定的碳纳米管，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拉膜。该拉取方向沿基本垂直于碳纳米管阵列的生长方向。

在上述拉伸过程中，该多个碳纳米管片段在拉力作用下沿拉伸方向逐渐脱离生长基底的同时，由于范德华力作用，该选定的多个碳纳米管片段分别与其它碳纳米管片段首尾相连地连续地被拉出，从而形成一连续、均匀且具有一定宽度的碳纳米管拉膜。

该碳纳米管拉膜的宽度与碳纳米管阵列的尺寸有关，该碳纳米管拉膜的长度不限，可根据实际需求制得。当该碳纳米管阵列的面积为4英寸时，该碳纳米管拉膜的宽度为0.5纳米～10厘米，该碳纳米管拉膜的厚度为0.5纳米～10微米。

该碳纳米管拉膜可作为一碳纳米管结构使用，也可以将至少两层碳纳米管拉膜层叠设置或并排设置形成一碳纳米管结构。

(二)碳纳米管絮化膜的制备方法包括以下步骤：

首先，提供一碳纳米管原料。

所述碳纳米管原料可以为通过化学气相沉积法、石墨电极恒流电弧放电沉积法或激光蒸发沉积法等各种方法制备的碳纳米管。

采用刀片或其他工具将上述定向排列的碳纳米管阵列从基底刮落，获得一碳纳米管原料。优选地，所述的碳纳米管原料中，碳纳米管的长度大于100微米。

其次，将上述碳纳米管原料添加到一溶剂中并进行絮化处理获得一碳纳米管絮状结构，将上述碳纳米管絮状结构从溶剂中分离，并对该碳纳米管絮状结构定型处理以获得一碳纳米管絮化膜。

溶剂可选用水、易挥发的有机溶剂等。絮化处理可通过采用超声波分散处理或高强度搅拌等方法。优选地，本发明实施例采用超声波分散10分钟～30分钟。由于碳纳米管具有极大的比表面积，相互缠绕的碳纳米管之间具有较大的范德华力。上述絮化处理并不会将该碳纳米管原料中的碳纳米管完全分散在溶剂中，碳纳米管之间通过范德华力相互吸引、缠绕，形成网络状结构。

所述的分离碳纳米管絮状结构的方法具体包括以下步骤：将上述含有碳纳米管絮状结构的溶剂倒入一放有滤纸的漏斗中；静置干燥一段时间从而获得一分离的碳纳米管絮状结构。

所述的碳纳米管絮状结构的定型处理过程具体包括以下步骤：将上述碳纳米管絮状结构置于一容器中；将该碳纳米管絮状结构按照预定形状摊开；施加一定压力于摊开的碳纳米管絮状结构；以及，将该碳纳米管絮状结构中残留的溶剂烘干或等溶剂自然挥发后获得一碳纳米管絮化膜。

可以理解，本发明可通过控制该碳纳米管絮状结构摊开的面积来控制该碳纳米管絮化膜的厚度和面密度。碳纳米管絮状结构摊开的面积越大，则该碳纳米管絮化膜的厚度和面密度就越小。

另外，上述分离与定型处理碳纳米管絮状结构的步骤也可直接通过抽滤的方式实现，具体包括以下步骤：提供一孔隙滤膜及一抽气漏斗；将上述含有碳纳米管絮状结构的溶剂经过该孔隙滤膜倒入该抽气漏斗中；抽滤并干燥后获得一碳纳米管絮化膜。该孔隙滤膜为一表面光滑、尺寸为0.22微米的滤膜。由于抽滤方式本身将提供一较大的气压作用于该碳纳米管絮状结构，该碳纳米管絮状结构经过抽滤会直接形成一均匀的碳纳米管絮化膜。且，由于孔隙滤膜表面光滑，该碳纳米管絮化膜容易剥离，得到一自支撑的碳纳米管絮化膜。

可以理解，该碳纳米管絮化膜具有一定的厚度，且通过控制该碳纳米管絮状结构摊开的面积以及压力大小可以控制碳纳米管絮化膜的厚度。该碳纳米管絮化膜可作为一碳纳米管结构使用，也可以将至少两层碳纳米管絮化膜层叠设置或并排设置形成一碳纳米管结构。

(三)碳纳米管碾压膜的制备方法包括以下步骤：

首先，提供一碳纳米管阵列形成于一生长基底，该阵列为定向排列的碳纳米管阵列。

所述碳纳米管阵列优选为一超顺排的碳纳米管阵列。所述碳纳米管阵列与上述碳纳米管阵列的制备方法相同。

其次，采用一施压装置，挤压上述碳纳米管阵列获得一碳纳米管碾压膜，其具体过程为：

该施压装置施加一定的压力于上述碳纳米管阵列上。在施压的过程中，碳纳米管阵列在压力的作用下会与生长基底分离，从而形成由多个碳纳米管组成的具有自支撑结构的碳纳米管碾压膜，且所述的多个碳纳米管基本上与碳纳米管碾压膜的表面平行。

施压装置为一压头，压头表面光滑，压头的形状及挤压方向决定制备的碳纳米管碾压膜中碳纳米管的排列方式。优选地，当采用平面压头沿垂直于上述碳纳米管阵列生长基底的方向挤压时，可获得碳纳米管为各向同性排列的碳纳米管碾压膜；当采用滚轴状压头沿某一固定方向碾压时，可获得碳纳米管沿该固定方向取向排列的碳纳米管碾压膜；当采用滚轴状压头沿不同方向碾压时，可获得碳纳米管沿不同方向取向排列的碳纳米管碾压膜。

可以理解，当采用上述不同方式挤压上述的碳纳米管阵列时，碳纳米管会在压力的作用下倾倒，并与相邻的碳纳米管通过范德华力相互吸引、连接形成由多个碳纳米管组成的具有自支撑结构的碳纳米管碾压膜。

可以理解，该碳纳米管碾压膜具有一定的厚度，且通过碳纳米管阵列的高度以及压力大小可以控制其厚度。所以该碳纳米管碾压膜可以直接作为一碳纳米管结构使用。另外，可以将至少两层碳纳米管碾压膜层叠设置或并排设置形成一碳纳米管结构。

可选择地，所述碳纳米管结构可进一步采用有机溶剂浸润处理之后，再晾干。所述有机溶剂可以为乙醇、甲醇、氯仿或丙醇等。优选地，所述有机溶剂为挥发性的有机溶剂。碳纳米管结构可以直接放入盛有有机溶剂的容器中浸泡。碳纳米管结构也可以铺设于一基底上之后，将有机溶剂滴到碳纳米管结构的表面浸润碳纳米管结构。可以理解，碳纳米管结构可以在形成于基体的表面上之后，将有机溶剂滴在碳纳米管结构的表面，至碳纳米管结构完全被有机溶剂浸润后，晾干。本实施例中，在碳纳米管结构形成于基体上之后，采用乙醇浸润碳纳米管结构。

本实施例中，所述碳纳米管结构包括一层碳纳米管拉膜，该碳纳米管结构的厚度为纳米。图3为本实施例中，碳纳米管结构形成于基体的表面上之后的扫描电镜照片。从图3可以看出，碳纳米管结构位于表面的上方。

步骤三、将所述碳纳米管结构与基体放置于一电磁波环境中，使基体表面熔化后渗透至所述碳纳米管结构的多个微间隙中。

所述电磁波的功率为300瓦至2000瓦，频率为1GHz至10GHz。所述电磁波可以为无线电波、微波、红外线或远红外线。本实施例中，所述电磁波为微波，所述微波的功率为300瓦至1500瓦，频率为1GHz至5GHz，碳纳米管结构和基体在微波环境中放置的时间为1秒至300秒，优选地，为3秒至90秒。所述基体材料相同时，微波的功率越大，碳纳米管结构和基体在微波环境中的放置时间越短。基体材料为高分子材料，高分子材料一般与碳纳米管的浸润性都较好，在基体的表面溶化后可以容易地渗透于碳纳米管结构的空隙中。由于基体为高分子材料，其对微波能量的吸收远小于碳纳米管结构，且基体热容大于碳纳米管层状结构，因此，基体本身靠其自身吸收的微波能量所产生的温度升高可以忽略，即，不会使整个基体熔化。由于碳纳米管结构的热容较小，且与微波之间的相互作用较强，吸收微波能量之后的碳纳米管结构快速升高温度，从而使与碳纳米管结构接触的基体的表面温度升高。当基体的表面达到一定温度之后，开始熔化。当表面熔化时，碳纳米管结构中的碳纳米管外壁与基体之间的接触更加充分，从而使碳纳米管结构与基体表面的界面热阻显著降低，有利于更大的热流进入基体。在碳纳米管结构与微波相互作用并快速升温的同时，高比表面积的碳纳米管可有效地将热量传递给具有更大热容德基体。故，微波加热过程中，碳纳米管结构的上升温度能被有效地控制在700℃以下，避免碳纳米管结构在空气中氧化燃烧。在基体熔化的过程中，基体会膨胀和吸热，在基体吸热和膨胀的过程中，溶化的基体将渗透到碳纳米管结构的微间隙中。可以理解的，通过控制微波强度以及加热温度和时间来达成碳纳米管结构在基体中的适当范围内的沉入深度，比如碳纳米管结构沉入基体表面至完全被埋没或者碳纳米管结构沉入基体表面至刚好与基体表面平齐为止，即，碳纳米管结构表面的碳纳米管刚好从基体的表面露出为止。在此过程中，由于碳纳米管结构中存在微间隙，溶化的基体材料将会填充于该微间隙中，并包覆在碳纳米管的表面，当微间隙被填满后，碳纳米管结构在基体材料中的下沉动力减缓，进而可将包覆碳纳米管结构上表面的基体材料的厚度控制在100纳米以内。当基体渗透至碳纳米管结构的微间隙之后，基体可以将碳纳米管结构中的碳纳米管完全包覆。即，碳纳米管结构被埋在表面下。

本实施例中，基体的材料为聚乙烯，聚乙烯的熔点为137℃左右，因此当碳纳米管结构的温度达到137℃或略高于聚乙烯的熔点时，基体的表面122开始熔化，在微波环境中放置10秒后，基体将碳纳米管结构完全包覆。

可以理解，上述步骤也可在真空环境下或有保护气体存在的环境下进行。所述真空环境的真空度可以为10^-2～10^-6帕。所述保护气体包括氮气和惰性气体。在真空环境或保护气体存在的情况下，可以保护碳纳米管结构在高温时不被破坏，碳纳米管结构的温度可以达到2000℃左右。

请一并参见图1及图4，本实施例中，碳纳米管结构14与基体12在微波环境中放置10秒之后，取出冷却后的所得到的碳纳米管复合材料10的表面扫描电镜照片。对比于图3，碳纳米管结构14与基体12在微波环境中放置10秒之后，碳纳米管结构14被基体12埋在表面122下方，碳纳米管复合材料10的表面是相对光滑而且平整的。从图5碳纳米管复合材料10的侧视的扫描电镜照片可以看出，碳纳米管结构14中的碳纳米管都被基体材料覆盖。比较图5中碳纳米管复合材料10中的单根碳纳米管被基体材料包覆后的直径与原碳纳米管结构14中碳纳米管的直径发现，碳纳米管的直径原来为10-30nm，被基体材料包覆后形成的结构的直径增大到70-90nm。从而可以知道，所述基体表面到碳纳米管结构的距离可认为原碳纳米管半径与被包覆后的半径之差，即30nm左右。

请参见图6，本实施例中，将碳纳米管结构14铺设于基体12的表面122之后，未进行微波处理和进行微波处理之后的微观结构的不同造成对水滴浸润角的不同。图6A中，单层碳纳米管拉膜设置于基体12表面，且未进行微波处理。采用一滴5μL水滴滴在碳纳米管拉膜的表面，水滴顺着碳纳米管拉膜中碳纳米管延伸的方向延展，形成截面积为5.69mm²的椭圆形态。请参见图6B，进行微波处理形成碳纳米管复合材料之后，等量的水滴滴在本发明碳纳米管复合材料的表面后能保持圆形态，截面积为5.14mm²，在衬底上的接触角各向同性。这种现象表明了碳纳米管拉膜已被一层纳米级厚度的光滑基体材料所覆盖，碳纳米管拉膜中的间隙被基体材料所填充，碳纳米管拉膜中的碳纳米管被基体材料所包覆，由此确保了碳纳米管复合材料表面的导电性不受潮湿环境的影响，起到了保护碳纳米管导电层的作用。

碳纳米管复合材料10的表面具有导电性能，本实施例中，将单层的碳纳米管拉膜形成该碳纳米管复合材料之后，碳纳米管复合材料表面的导电性能具有各向同性，对碳纳米管复合材料10表面的各个方向进行方块电阻的测试，其方块电阻为5千欧姆左右。而且，碳纳米管复合材料10的基体12表面122具有较好的耐刮擦性能。将本实施例中所得到的碳纳米管复合材料10制备成体积为8×8mm²正方形，将一组铜电极用导电胶粘附在其边缘两端，以测量碳纳米管复合材料10表面电阻。一枚顶端面积约为0.25mm2针尖被施以恒定速度垂直于表面122摩擦碳纳米管复合材料10的表面122，该针尖被由酒精浸润的棉絮包裹，并对针尖施加0.7牛的力按压表面122。沿同一直线刮擦50次之后，碳纳米管复合材料10表面122的方块电阻的变化幅度很小，不到10％。此类充分发挥CNT导电性的耐磨表面能满足各种抗静电器件的需求。如果将碳纳米管结构14直接铺设于基体表面，在未经过微波处理的情况下，在一次针尖刮擦后，摩擦处的碳纳米管结构14便被全部剥离，碳纳米管复合材料的表面失去整体导电性。

本发明所提供的碳纳米管复合材料及其制备方法具有以下优点：其一，本发明通过碳纳米管结构与电磁波加热基体与该碳纳米管结构接触的表面，从而形成表面导电的碳纳米管复合材料，无需将基体整体加热，不会对基体本身造成伤害，且有利于节约能源。其二，本发明所提供的方法，简单可控，适用于工业化应用。其三，本发明所提供的碳纳米管复合材料的表面具有良好的导电性能，具有较好的使用性能。其四，碳纳米管复合材料的表面具有较强的耐刮擦性能，使碳纳米管复合材料寿命较长，应用范围广泛。其五、本发明所提供的碳纳米管复合材料可以用作触摸屏的透明导电基板，由于不需要粘结剂，该碳纳米管复合材料的界面少，可具有良好的透光性。

另外，本领域技术人员还可以在本发明精神内做其他变化，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 (15)

1.一种碳纳米管复合材料，其包括：

一基体，该基体具有一表面；其特征在于，该碳纳纳米管复合材料进一步包括一碳纳米管结构，该碳纳米管结构设置于所述基体内，并靠近表面设置，该碳纳米管结构包括多个通过范德华力相互连接的碳纳米管，所述表面到碳纳米管结构的距离大于0小于等于10微米。

2.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述基体材料为高分子材料。

3.如权利要求2所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述高分子材料为环氧树脂、双马来酰亚胺树脂、氰酸酯树脂、聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚苯烯醇、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯。

4.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述基体材料的熔点低于600℃。

5.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述碳纳米管的周围包覆有基体材料，每根碳纳米管表面的基体材料的厚度小于等于10微米。

6.如权利要求5所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述每根碳纳米管表面的基体材料的厚度为20纳米至30纳米。

7.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述碳纳米管复合材料的表面为一光滑表面。

8.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述碳纳米管结构为由碳纳米管组成的纯结构。

9.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述碳纳米管结构中的碳纳米管之间存在间隙，基体材料填充于碳纳米管结构中的间隙内。

10.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述碳纳米管结构中的碳纳米管相互缠绕，碳纳米管结构为各向同性排列。

11.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述碳纳米管结构中的碳纳米管首尾相连沿同一方向择优取向排列。

12.如权利要求1所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述基体表面的方块电阻小于等于8千欧姆。

13.一种碳纳米管复合材料，其包括一基体以及设置在基体内的碳纳米管结构，其特征在于，所述碳纳米管结构在基体内保持层状结构并靠近基体一表面设置，所述基体材料为高分子材料，所述基体表面的方块电阻小于等于8千欧姆。

14.如权利要求13所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述基体表面至碳纳米管结构的距离大于0且小于等于10微米。

15.如权利要求13所述的碳纳米管复合材料，其特征在于，所述基体表面至碳纳米管结构的距离大于0且小于等于100纳米。

Images