透射电镜微栅制造技术

本发明专利技术涉及一种透射电镜微栅，其包括一网格、一碳纳米管膜状结构及至少两个电极。所述碳纳米管膜状结构设置在该网格表面。所述至少两个电极间隔设置且分别与该碳纳米管膜状结构电连接。该碳纳米管膜状结构包括多个均匀分布的碳纳米管，该多个碳纳米管形成多个微孔。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种透射电镜微栅，尤其涉及一种可用于加热样品的透射电镜微栅。
技术介绍
随着材料技术尤其是纳米材料技术的发展，常需要观测材料样品在不同温度下的 结构特征。譬如，金属材料在纳米级时，其熔点会随着粒径的变化而变化，即该金属材料在 纳米级时其在不同温度下的结构特征有所不同。再譬如，许多催化剂在不同温度下的活性 有所差别，即该催化剂在不同温度下的结构有所不同。因此，在对所述材料样品进行结构表 征时，不仅需要观测该材料在室温下的结构，还需要观察所述材料样品在不同温度下的结 构。即在观察过程中需要对该材料样品进行加热。透射电子显微镜是表征材料样品结构的一种重要工具，通过透射电子显微镜能够 观测到该材料样品的高分辨率的透射电镜图像。在该透射电子显微镜中，所述材料样品一 般放置在一微栅表面。在给所述材料样品加热时，将所述微栅放置于一加热炉中或在该微 栅周围设置一加热棒，利用该加热炉对该材料样品进行加热。可以理解，在给所述材料样品 加热的过程中，所述微栅也同时被加热。在现有技术中，应用于透射电子显微镜的微栅通常是在铜网或镍网等金属网格上 覆盖一层多孔有机膜，再在所述有机膜上蒸镀一层非晶碳膜制成的。然而，现有的透射电子 显微镜的热稳定性不够好，由于所述金属网格、有机膜及碳膜的热容与热膨胀系数不一样， 该栅网在受热时，所述碳膜、有机膜与金属网格的形变会不一致，从而造成放置在该微栅表 面的材料样品产生漂移。即该材料样品在受热过程中，会相对所述透射电子显微镜产生移 动。如镍的膨胀系数远大于非晶碳膜，其在受热时的形变大于碳膜，从而导致放置其上的非 晶碳膜移动，从而使吸附或放置在碳膜表面的材料样品移动。然而，由于该透射电子显微镜 对材料样品的移动非常敏感，所述材料样品在受热时产生的漂移，将使所述透射电子显微 镜难以得到高清晰的透射电镜图像。
技术实现思路
因此，确有必要提供一种具有较好的热稳定性的透射电镜微栅。一种透射电镜微栅，其包括一网格、一碳纳米管膜状结构及至少两个电极。所述碳 纳米管膜状结构设置在该网格表面。所述至少两个电极间隔设置且分别与该碳纳米管膜状 结构电连接。该碳纳米管膜状结构包括多个均勻分布的碳纳米管，该多个碳纳米管形成多 个微孔。—种透射电镜微栅，其包括一网格、一碳纳米管膜状结构及两个电极。所述碳纳米 管膜状结构设置在该网格表面。所述两个电极间隔设置且分别与该碳纳米管膜状结构电连 接。该碳纳米管膜状结构包括多个碳纳米管基本垂直地交叉设置，该多个碳纳米管形成多 个微孔。相较于现有技术，所述透射电镜微栅利用一碳纳米管膜状结构承载及加热放置在4其表面的待观察的材料样品。该碳纳米管膜状结构具有较高的电热转换率且直接加热该材 料样品无需加热整个透射电镜微栅，即无需加热网格，因此在加热过程中产生的热量较少； 同时该碳纳米管膜状结构具有较小的热膨胀系数。因此，在加热材料样品时，由于该碳纳米 管膜状结构产生的热量较少且具有较小的热膨胀系数，其因受热而产生的形变较小，因此， 能够避免放置在该碳纳米管膜状结构表面的材料样品产生漂移。附图说明图1为本专利技术实施例透射电镜微栅的结构示意图。图2为图1中透射电镜微栅沿II-II线的剖视图。图3为图1中透射电镜微栅中用作碳纳米管膜状结构的碳纳米管絮化膜的扫描电 镜照片。图4为图1中透射电镜微栅中用作碳纳米管膜状结构的碳纳米管碾压膜的扫描电 镜照片。图5为图1中透射电镜微栅中用作碳纳米管膜状结构的碳纳米管拉膜的扫描电镜 照片。图6为本专利技术实施例透射电镜微栅的扫描电镜照片。图7为图6中的透射电镜微栅中的碳纳米管膜状结构的透射电镜照片。图8为承载样品的碳纳米管膜局部放大示意图。图9为应用本专利技术实施例透射电镜微栅观察纳米金颗粒的高分辨透射电镜照片。 具体实施例方式下面将结合附图对本专利技术作进一步的详细说明。请参阅图1及图2，本专利技术实施例提供一种透射电镜微栅100，其包括一网格110、 一碳纳米管膜状结构130及两个电极120。该碳纳米管膜状结构130设置在该网格110的 一表面。所述两个电极120间隔设置且分别与所述碳纳米管膜状结构130电连接。所述网格110具有至少一通孔111使所述碳纳米管膜状结构130部分悬空设置， 该通孔111的孔径在1微米 3毫米之间。所述网格110的形状不限，可选择为圆形、方形、 椭圆形等。所述网格110的尺寸不限，可根据实际应用需求调整，通常在应用于透射电子显 微镜中，所述网格110的尺寸为3毫米。在本实施例中，所述网格110为一圆形的多孔结构， 包括多个均勻分布的通孔111，每一通孔111的孔径在80微米 100微米之间。所述网格 110与碳纳米管膜状结构130之间绝缘。为使所述网格110与碳纳米管膜状结构130绝缘， 可在所述网格110表面形成一由绝缘耐热材料制成的绝缘层，也可使整个网格110由绝缘 耐热材料制成。所述绝缘耐热材料可以为一绝缘的无机非金属材料。具体地，所述绝缘耐 热材料包括二氧化硅、氧化硅、氮化硅、陶瓷、石英及玻璃中的一种及任意组合。优选地，所 述网格Iio的热膨胀系数绝对值小于3，从而使该网格110在受热时不容易产生变形。在本 实施例中，所述网格110为由陶瓷制成的栅网结构。所述两个电极120设置在所述碳纳米管膜状结构130相对的两端并与所述碳纳米 管膜状结构130电连接。所述两个电极120可设置在网格110与碳纳米管膜状结构130之 间，也可设置在该碳纳米管膜状结构130远离该网格110的一侧或将所述两个电极120设5置在所述网格Iio与该碳纳米管膜状结构130相背的一侧。当所述两个电极120设置在网 格110与碳纳米管膜状结构130之间时，该两个电极120可通过在该网格110表面丝网印 刷导电银浆层而形成。优选地，所述通过丝网印刷而形成的电极120，其厚度为2纳米 50 纳米。在本实施例中，所述两个电极120设置在网格110与碳纳米管膜状结构130之间，且 该电极120设置在该网格110靠近外缘的位置。优选地，所述两个电极120嵌接在所述网格 110中且与该碳纳米管膜状结构130相对的两端电连接，可以理解，此时，所述网格110面向 该碳纳米管膜状结构130应具有与所述两个电极120相对应的凹槽。该两个电极120嵌入 该凹槽内，并保证该两个电极120面向该碳纳米管膜状结构130的表面与该网格110面向 该碳纳米管膜状结构130的表面平齐，从而使所述碳纳米管膜状结构130平整地铺设在该 网格110表面。所述两个电极120的形状不限，优选地，所述两个电极120为弧形电极，设 置在该网格110靠近边缘的位置，从而使该网格110表面的碳纳米管膜状结构130得到充 分利用，得到最大的加热面积。另外，所述透射电镜微栅100还可以包括多对电极120依次 排布在所述网格110外缘，此时，相邻的两对电极120彼此并联。所述碳纳米管膜状结构130铺设在所述网格110表面，覆盖该网格110的通孔 111，并通过所述通孔111部分悬空设置。具体地，所述碳纳米管膜状结构130在覆盖该网 格Iio的通孔111的位置悬空设置。该碳纳米管膜状结构130包括多个均勻分布的碳纳米 管，该多个碳纳米管之间通过范德华力相互吸引搭接，从而形成一自支撑的碳纳米管膜状 结本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透射电镜微栅，其包括一网格，其特征在于，该透射电镜微栅还包括：一碳纳米管膜状结构，设置在该网格表面，该碳纳米管膜状结构包括多个均匀分布的碳纳米管，该多个碳纳米管形成多个微孔；及至少两个电极间隔设置且分别与该碳纳米管膜状结构电连接。

【技术特征摘要】
1.一种透射电镜微栅，其包括一网格，其特征在于，该透射电镜微栅还包括一碳纳米 管膜状结构，设置在该网格表面，该碳纳米管膜状结构包括多个均勻分布的碳纳米管，该多 个碳纳米管形成多个微孔；及至少两个电极间隔设置且分别与该碳纳米管膜状结构电连接。2.如权利要求1所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述网格表面具有一绝缘层，该绝 缘层的材料为绝缘耐热材料。3.如权利要求1所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述网格的材料为绝缘耐热材料。4.如权利要求2或3所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述绝缘耐热材料包括二氧化 硅、氧化硅、氮化硅、陶瓷、石英及玻璃中的一种或任意组合。5.如权利要求1所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述网格的热膨胀系数绝对值小 于3。6.如权利要求5所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述网格为由陶瓷制成的栅网结构。7.如权利要求1所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述网格包括至少一个通孔，该通 孔的孔径在1微米 3毫米之间。8.如权利要求7所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述网格包括多个通孔，该通孔的 孔径在80微米 100微米之间。9.如权利要求7或8所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述碳纳米管膜状结构通过所 述网格至少部分悬空设置。10.如权利要求7所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述碳纳米管膜状结构覆盖所述 网格的至少一个通孔，所述碳纳米管膜状结构在覆盖通孔的位置悬空设置。11.如权利要求1所述的透射电镜微栅，其特征在于，所述碳纳米管膜状结构的厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：张丽娜，冯辰，姜开利，范守善，
申请(专利权)人：清华大学，鸿富锦精密工业深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]