本發(fā)明涉及用于制造碳納米結構體的方法和裝置、以及碳納米結構體組件，更具體地涉及用于制造能夠在一個方向上延伸的碳納米結構體的方法和裝置、以及碳納米結構體組件。

背景技術：
通常，已知存在以碳納米管、石墨烯（graphene）等為代表的、包括線形結構（其中碳原子以納米級直徑排列）和片狀結構（其由碳原子構成并具有納米級厚度）的碳納米結構體。對于這種碳納米結構體的制造方法，已經提出了這樣一種方法：在該方法中，向加熱的微細催化劑供給含碳的原料氣體，由此從所述催化劑生長出碳納米結構體（例如參見日本專利公開No.2005-330175）。

技術實現(xiàn)要素：
但是，在常規(guī)的方法中，在有些情況中，從催化劑生長出碳納米結構體時會發(fā)生彎曲。對于碳納米管，例如，在發(fā)生彎曲的部分中會存在五元環(huán)或七元環(huán)，而不是形成碳納米管的六元環(huán)，因此，碳納米管的性能發(fā)生局部改變（例如，電阻變高）。為了減少如上所述的在碳納米結構體上發(fā)生彎曲，還考慮了在碳納米結構體的生長過程中向碳納米結構體施加張力。但是，這難以撫平從催化劑生長出的微細碳納米結構體的尖端并向所述碳納米結構體施加張力。進行本發(fā)明以解決上述問題，并且本發(fā)明的目的是提供一種制造彎曲等的發(fā)生得以減少的碳納米結構體的方法，以及在所述的制造碳納米結構體的方法中使用的制造裝置，還提供一種彎曲的發(fā)生得以減少的碳納米結構體組件。根據本發(fā)明的制造碳納米結構體的方法包括以下步驟：制備基體，該基體由包括催化劑的催化劑部件和分離部件形成，所述催化劑部件和所述分離部件彼此接觸或彼此成為一體；將所述基體中所述催化劑部件和所述分離部件的接觸部分或一體化部分中的至少一部分氧化；使含碳原料氣體與所述催化劑部件和/或所述分離部件接觸；以及使碳納米結構體生長。在使碳納米結構體生長的步驟中，通過加熱所述基體同時將所述分離部件與所述催化劑部件分開，使碳納米結構體在所述催化劑部件和所述分離部件之間的分離界面區(qū)域中生長。這樣，可以在催化劑部件和分離部件之間的分離界面區(qū)域中使變形（如彎曲）得到減少的碳納米結構體容易地生長，所述碳納米結構體從所述催化劑部件延伸至所述分離部件。此外，由于催化劑部件與分離部件的至少一部分接觸部分被預先氧化，因此，碳納米結構體能夠有效地在碳納米結構體的生長步驟中進行生長。根據本發(fā)明的用于制造碳納米結構體的裝置包括：保持部分；驅動部件；氣體供給部分；以及加熱部件。所述保持部分能夠在催化劑部件側和分離部件側保持由包括催化劑的催化劑部件和分離部件（催化劑部件和分離部件彼此接觸或彼此成為一體）形成的基體。所述驅動部件移動所述保持部分以將所述分離部件與所述催化劑部件分開。所述氣體供給部分向所述基體供給反應氣體。所述加熱部件加熱所述基體。通過使用這樣的裝置，彎曲得到減少的碳納米結構體能夠在所述催化劑部件和所述分離部件之間的分離界面區(qū)域中進行生長。根據本發(fā)明的碳納米結構體組件包括：保持部件，其包括一對彼此相面對設置的保持部分；以及多個碳納米結構體，其被形成以連接這對保持部分。這樣，能夠容易地處理在所述保持部分之間施加有張力的碳納米結構體。如上所述，根據本發(fā)明，能夠獲得彎曲得到減少的碳納米結構體。結合附圖，通過以下對本發(fā)明的詳細說明，本發(fā)明的上述以及其他的目的、特征、方面和優(yōu)點將變得更加明顯。附圖說明圖1是描述根據本發(fā)明第一實施方案的制造碳納米結構體的方法的流程圖。圖2是描述根據本發(fā)明的用于制造碳納米結構體的裝置（其用于圖1所示的用于制造碳納米結構體的方法）的截面示意圖。圖3是圖2所示的用于制造碳納米結構體的裝置的局部示意圖。圖4是示出所形成的碳納米結構體的示意圖。圖5是描述根據本發(fā)明第二實施方案的用于制造碳納米結構體的裝置的截面示意圖。圖6是示出由圖5所示的用于制造碳納米結構體的裝置形成的碳納米結構體的示意圖。圖7是描述根據本發(fā)明第三實施方案的用于制造碳納米結構體的裝置的截面示意圖。圖8是示出由圖7所示的用于制造碳納米結構體的裝置形成的碳納米結構體的示意圖。圖9是圖8所示的碳納米結構體的平面示意圖。圖10是描述根據本發(fā)明第四實施方案的用于制造碳納米結構體的裝置的截面示意圖。圖11是示出由圖10所示的用于制造碳納米結構體的裝置形成的碳納米結構體的示意圖。圖12是碳納米結構體組件的示意圖。圖13是示出根據本發(fā)明第五實施方案的用于制造碳納米結構體的方法的流程圖。圖14是示出在試驗1中形成的碳納米結構體的掃描電子顯微鏡照片。圖15是示出在試驗1中形成的碳納米結構體的掃描電子顯微鏡照片。圖16是示出在試驗1中形成的碳納米結構體的掃描電子顯微鏡照片。圖17是示出在試驗1中形成的碳納米結構體的掃描電子顯微鏡照片。圖18是示出試驗2中的碳納米結構體的生長狀態(tài)的掃描電子顯微鏡照片。圖19是示出試驗2中的碳納米結構體的生長狀態(tài)的掃描電子顯微鏡照片。圖20是示出試驗2中的碳納米結構體的生長狀態(tài)的掃描電子顯微鏡照片。圖21是示出試驗2中的碳納米結構體的生長狀態(tài)的掃描電子顯微鏡照片。圖22是示出試驗2中的碳納米結構體的生長狀態(tài)的掃描電子顯微鏡照片。具體實施方式下文將結合附圖來描述本發(fā)明的實施方案，其中相同的標號表示相同或相應的部分并且不再對其重復說明。（第一實施方案）將結合圖1至4對根據本發(fā)明第一實施方案的用于制造碳納米結構體的方法進行描述。參見圖1，在本發(fā)明的用于制造碳納米結構體的方法中，首先進行制備步驟（S10）。在該步驟（S10）中，制備由包含催化劑的催化劑部件和分離部件形成的基體，所述催化劑部件和所述分離部件彼此接觸或者成為一體。如圖2和3所示，可以使用起到催化劑作用的金屬片（金屬箔）作為基體20。例如，可以使用純的鐵、鎳、鈷等作為金屬。優(yōu)選在基體20中形成切口21，該切口21是用于限定下文描述的CNT生長步驟（S30）（參見圖1）中斷裂位置的凹入部分。當使用圖2和3中所示的金屬箔作為基體20時，所述金屬箔形成上述的彼此成為一體的催化劑部件和分離部件?，F(xiàn)將結合圖2和3來描述用于進行碳納米結構體制造方法的用于制造碳納米結構體的裝置。如圖2所示，用于制造碳納米結構體的裝置包括：反應室1；設置于反應室1內部的加熱部件4；設置成面向加熱部件4的石英塊9至12，其用于保持基體20；用于支撐石英塊9至12的基礎平臺8；驅動部件2，其通過聯(lián)接桿13與石英塊11聯(lián)接；氣體供給部分3，其用于向反應室1供給原料氣體等；泵7和排放部分6，它們用于將氣體從反應室1中排放出來；以及控制器14，其用于控制加熱部件4、氣體供給部分3、驅動部件2、泵7和排放部分6。石英塊9至12設置在位于反應室1中的基礎平臺8上。基體20的一端被石英塊9和10夾持?；w20的另一端被石英塊11和12夾持。石英塊11可在基礎平臺8上移動。另一方面，石英塊9和10被固定在基礎平臺8上。加熱部件4被設置為面對被石英塊9至12固定的基體20。雖然加熱部件4被設置在反應室1內部，但是，當反應室1的壁由半透明的部件（如石英）形成時，加熱部件4可以設置在反應室1的外部?？梢允褂萌我獾募訜嵫b置（例如電熱加熱器）作為加熱部件4。如圖2和3所示，將在上述步驟（S10）中制備的基體20設置在制造裝置的反應室1內。接著進行氧化步驟（S20）。在該步驟中，將基體20中催化部件與分離部件的至少一部分接觸部分氧化。具體而言，通過將反應室1中的氣氛設置成空氣氣氛并且通過加熱部件4而加熱基體20，將基體20氧化。接著進行CNT生長步驟（S30）。在該步驟（S30）中，使碳納米結構體生長。具體而言，在該步驟（S30）中，通過加熱部件4來加熱基體20并且從氣體供給部分3向反應室1供給含碳原料氣體。隨后，進行使原料氣體與包括催化劑部件的基體20接觸的步驟。隨后，通過驅動部件2使石英塊11和12沿圖3中箭頭27所示的方向移動。結果，如圖4所示，基體20在形成切口21處斷裂。在這種狀態(tài)（即，將分離部件與催化劑部件分開的時候，所述分離部件是基體20的位于被石英塊11和12夾持一側的基體部分26，所述催化劑部件是基體20的位于被石英塊9和10夾持一側的基體部分25）下，如上所述，通過加熱部件4來加熱基體20。結果，如圖4所示，碳納米結構體30在基體20的斷裂界面區(qū)域（其為催化劑部件和分離部件之間的分離界面區(qū)域）中生長。這樣，可以在基體20的斷裂界面區(qū)域中使諸如彎曲這樣的變形得以減少的碳納米結構體30容易地生長，所述碳納米結構體30從基體部分25延伸至基體部分26。此外，由于至少一部分基體20被預先氧化，碳納米結構體30可以在使碳納米結構體30生長的步驟中有效地生長。關于從氣體供給部分3向反應室1供給含碳原料氣體，使原料氣體與基體20接觸并且隨后使基體20斷裂（分開）的步驟，優(yōu)選的是，在將基體20的斷裂界面區(qū)域氧化還原之后進行使基體20斷裂（分開）的步驟。此外，在使基體20斷裂的步驟中，優(yōu)選的是，通過驅動部件2來移動聯(lián)接桿13以及石英塊11和12，同時控制張力，從而防止所形成的碳納米結構體30發(fā)生斷裂。另外，優(yōu)選的是，采取措施以抑制含碳原料氣體發(fā)生滲碳作用（即，防止變脆），例如通過用被覆膜（如由包括金在內的貴金屬、氧化物等制成的膜）預先覆蓋除了斷裂界面區(qū)域以外的基體20部分的表面來實現(xiàn)。（第二實施方案）將結合圖5來說明根據本發(fā)明第二實施方案的用于制造碳納米結構體的裝置。參見圖5，用于制造碳納米結構體的裝置包括：反應室1；設置在反應室1外部的加熱部件4；隔板31，其與形成基體20的催化劑部件35連接以在面對加熱部件4的位置處保持催化劑部件35；分離部件36，其被設置成與催化部件35接觸；驅動部件2，其通過聯(lián)接桿13而與分離部件36連接；用于向反應室1供給原料氣體等的氣體供給部分（未示出）；用于將氣體從反應室1中排放出的泵7和排放部分6；以及用于控制加熱部件4、氣體供給部分、驅動部件2、泵7和排放部分6的控制器（未示出）。催化部件35具有（例如）平面圓形，并且聯(lián)接到催化劑部件35的隔板31例如具有圓筒形。用于引導原料氣體的導管32被設置在隔板31內。原料氣體如箭頭37所示流過導管32并被供給至催化劑部件35的背面?zhèn)?。在原料氣體到達催化劑部件35的背面?zhèn)戎?，原料氣體如箭頭38所示沿著導管32的外周（介于導管32與隔板31的內周之間的空間）流動并從隔板31內排放出來。與原料氣體不同的氣體（吹掃氣體）如箭頭39所示也被供給至介于隔板31的外周與反應室1的內周面之間的空間。如圖5所示，催化劑部件35由多孔部件33和催化劑34形成，催化劑34被填充到形成于多孔部件33中的開口（從多孔部件33的背面貫通至正面的通孔）中。催化劑34被設置成從多孔部件33的面向隔板31內周側的背面?zhèn)妊由熘炼嗫撞考?3的與分離部件36接觸的正面?zhèn)?。例如，可以使用納米多孔氧化鋁或納米多孔硅作為多孔部件33?？梢允褂茫ɡ纾┘冭F或其氧化物作為催化劑34。可以使用純鐵塊（或者僅在與催化劑部件35接觸的表面上形成有純鐵層的塊體等）作為分離部件36。還可以（例如）通過使用銀或金作為用于多孔部件33的材料并使用純鐵作為催化劑34，并且通過塑性加工等制造這些材料的復合體，從而形成催化劑部件35；或者可以利用半導體工藝等進行精細處理技術來形成催化劑部件35。接下來將描述圖5所示的使用用于制造碳納米結構體的裝置來制造碳納米結構體的方法。雖然該制造碳納米結構體的方法基本上與圖1所示的制造碳納米結構體的方法類似，但是前者在制備步驟（S10）中所制備的基體20的構造方面與后者不同。換言之，在使用圖5所示的裝置時，將上述的通過將催化劑部件35和分離部件36接合而獲得的部件制備為基體20?？梢允褂萌魏畏椒ǎɡ绾附雍蛪褐平雍希┳鳛榻雍洗呋瘎┎考?5和分離部件36的方法。但是，催化劑部件35的催化劑34必須與分離部件36接觸。如圖5所示，將所制備的基體20中的催化劑部件35固定至隔板31的端部，并將所制備的基體20中的分離部件36連接至聯(lián)接桿13。接著，與如圖1所示的制造方法類似，進行氧化步驟（S20）。在該步驟中，將基體20中催化劑部件35與分離部件36的至少一部分接觸部分氧化。具體而言，通過將反應室1中的內部氣氛或隔板31內周側的內部氣氛設置為含氧氣氛并通過加熱部件4來加熱基體20，從而將基體20氧化。接著，與如圖1所示的制造方法類似，進行CNT生長步驟（S30）。具體而言，在步驟（S30）中，通過加熱部件4來加熱基體20，并從氣體供給部分將含碳原料氣體經導管32供給至催化劑部件35的后表面?zhèn)?。隨后，在原料氣體與包括催化劑部件35的基體20接觸的情況下，通過驅動部件2使分離部件36沿著圖6中箭頭27所示的方向移動。結果，如圖6所示，碳納米結構體30在催化劑部件35與分離部件36之間的分離界面區(qū)域中生長。這樣，可以容易地在催化劑部件35與分離部件36之間的分離界面區(qū)域中使諸如彎曲這樣的變形得以減少的碳納米結構體30生長，所述碳納米結構體30從催化劑部件35延伸至分離部件36。（第三實施方案）將結合圖7描述根據本發(fā)明第三實施方案的用于制造碳納米結構體的裝置。參見圖7，該用于制造碳納米結構體的裝置基本上包括與圖5所示的用于制造碳納米結構體的裝置類似的構造，但是前者在所用基體20的構造方面與后者不同。換言之，使用鐵箔作為形成基體20的催化劑部件35，并且通過由鐵箔膜形成的催化劑薄膜41、以及用于將催化劑薄膜41夾在中間并保持該催化劑薄膜41的兩個固定部件42和43來構建分離部件36。分離部件36被夾持部件44夾持。夾持部件44與聯(lián)接桿13連接。接下來將描述使用圖7所示的用于制造碳納米結構體的裝置來制造碳納米結構體的方法。雖然該用于制造碳納米結構體的方法基本上與使用圖5所示的用于制造碳納米結構體的裝置來制造碳納米結構體的方法類似，但是，前者在制備步驟（S10）中所制備的基體20的構造方面與后者不同。換言之，在使用圖7所示的裝置時，上述的通過接合催化劑部件35和分離部件36而獲得的部件被制備為基體20?？梢允褂萌魏畏椒ǎɡ绾附雍蛪褐平雍希┳鳛橛糜诮雍洗呋瘎┎考?5和分離部件36的方法。但是，催化劑部件35必須與分離部件36的催化劑薄膜41的端部接觸。如圖7所示，將所制備的基體20中的催化劑部件35固定至隔板31的端部，所制備的基體20中的分離部件36通過插入其間的夾持部件44而與聯(lián)接桿13連接?？梢灶A先將催化劑部件35固定至隔板31的端部。接著，如圖1所示的制造方法類似，進行氧化步驟（S20）。在該步驟中，將基體20中催化劑部件35與分離部件36的至少一部分接觸部分氧化。具體而言，通過將反應室1或隔板31內部的氣氛（參見圖5）設定為含氧氣氛并通過加熱部件4來加熱基體20，從而將基體20氧化。接著，與如圖1所示的制造方法類似，進行CNT生長步驟（S30）。具體而言，在該步驟（S30）中，通過加熱部件4來加熱基體20，并從氣體供給部分將含碳原料氣體經導管32供給至催化劑部件35的背面?zhèn)?。隨后，在原料氣體與包括催化劑部件35的基體20接觸的情況下，通過驅動部件2（參見圖5）使分離部件36沿著圖8中箭頭27所示的方向移動。結果，如圖8所示，碳納米結構體30在催化劑部件35與分離部件36之間的分離界面區(qū)域中生長。如圖8和9所示，由此形成的碳納米結構體30具有片狀形狀，其截面形狀與催化劑薄膜41的端面的形狀相同。圖9是當從圖8中箭頭45所示的方向觀察時，碳納米結構體30和分離部件36的示意圖。這樣，可以在催化劑部件35和分離部件36之間的分離界面區(qū)域中使諸如彎曲這樣的變形得以減少的片狀碳納米結構體30容易地生長，所述碳納米結構體30從催化劑部件35延伸至分離部件36。此外，通過控制催化劑薄膜41的形狀，可以控制所形成的碳納米結構體的截面形狀（與圖8中箭頭27所示方向垂直的方向上的截面的形狀）。（第四實施方案）將結合圖10來描述根據本發(fā)明第四實施方案的用于制造碳納米結構體的裝置。參見圖10，該用于制造碳納米結構體的裝置基本上包括與圖5所示的用于制造碳納米結構體的裝置類似的構造，但是前者在所用基體20的構造方面與后者不同。換言之，用于形成基體20的催化劑部件35由圖5中所示的多孔部件33和催化劑34形成，并且分離部件36由鐵塊體（具有矩形截面形狀的塊體）形成。分離部件36被夾持部件44夾持。夾持部件44與聯(lián)接桿13連接。接下來將描述使用圖10所示的用于制造碳納米結構體的裝置來制造碳納米結構體的方法。雖然該用于制造碳納米結構體的方法與使用圖5所示的用于制造碳納米結構體的裝置來制造碳納米結構體的方法基本類似，但是，前者在制備步驟（S10）中所制備的基體20的構造方面與后者不同。換言之，在使用圖10所示的裝置時，將上述的通過接合催化劑部件35和分離部件36而獲得的部件制備為基體20?？梢圆捎萌魏畏椒ǎㄈ绾附雍蛪褐平雍希┳鳛橛糜诮雍洗呋瘎┎考?5和分離部件36的方法。但是，催化劑部件35必須與分離部件36接觸。所制備的基體20的催化劑部件35被固定至圖5中所示的隔板31的端部，并且如圖10所示，所制備的基體20的分離部件36通過插入其間的夾持部件44而連接至聯(lián)接桿13。可以預先將催化劑部件35固定至隔板31的端部。接著與如圖1所示的制造方法類似，進行氧化步驟（S20）。具體而言，通過將反應室1或隔板31（參見圖5）內部的氣氛設定為含氧氣氛并通過加熱部件4來加熱基體20，從而將基體20氧化。接著與如圖1所示的制造方法類似，進行CNT生長步驟（S30）。具體而言，在該步驟（S30）中，通過加熱部件4來加熱基體20（參見圖5），并且從氣體供給部分將含碳原料氣體經導管32（參見圖5）供給至催化劑部件35的后面?zhèn)?。隨后，在原料氣體與包括催化劑部件35的基體20接觸的情況下，通過驅動部件2（參見圖5）使分離部件36沿著圖11中箭頭27所示的方向移動。結果，如圖11所示，碳納米結構體30在催化劑部件35和分離部件36之間的分離界面區(qū)域中生長。由此形成的碳納米結構體30具有片狀形狀，其截面形狀與分離部件36的端面形狀相同。這樣，可以在催化劑部件35和分離部件36之間的分離界面區(qū)域中使諸如彎曲這樣的變形得以減少的片狀碳納米結構體30容易地生長，所述片狀碳納米結構體30從催化劑部件35延伸至分離部件36。此外，通過控制分離部件36的形狀，可以控制所形成的碳納米結構體的截面形狀（與圖11中箭頭27所示方向垂直的方向上的截面的形狀）。此后，從該制造裝置中將碳納米結構體30連同催化劑部件35和分離部件36一起取出，并由框體51固定在相對的位置處?？蝮w51可以具有任何形狀，只要框體51能固定催化劑部件35和分離部件36使得碳納米結構體30能夠保持筆直即可，例如，框體51可以具有圖12所示的矩形。催化劑部件35和分離部件36被固定在矩形框體51的內周側。由此形成了碳納米結構體組件50。使用這樣的碳納米結構體組件50，可以容易地處理其形狀保持筆直的碳納米結構體。（第五實施方案）將結合圖13來描述根據本發(fā)明第五實施方案的用于制造碳納米結構體的方法。雖然圖13所示的用于制造碳納米結構體的方法基本上包括與圖1所示的用于制造碳納米結構體的方法類似的構造，但是前者與后者的不同之處在于，在形成基體之前預先將催化劑部件和分離部件氧化。換言之，在圖13所示的用于制造碳納米結構體的方法中，首先進行部件制備步驟（S15）。在該步驟（S15）中，制備催化劑部件35和分離部件36。接著進行氧化步驟（S20）。在該步驟（S20）中，將催化劑部件35和分離部件36氧化?？梢允褂萌魏畏椒ㄗ鳛檠趸椒ā＠?，可以使用在氣氛中加熱催化劑部件35和分離部件36的方法。接著進行基體形成步驟（S40）。在該步驟（S40）中，將催化劑部件35和分離部件36接合。與圖1所示的制造方法類似，可以采用任何方法作為接合方法。接著與如圖1所示的制造方法類似，進行CNT生長步驟（S30）。這樣，可以類似于如圖1所示的制造方法那樣獲得彎曲得以減少的碳納米結構體?，F(xiàn)在將列出本發(fā)明的特征，盡管如在所述實施方案中所看出的那樣，它們可能是部分重復的。根據本發(fā)明的制造碳納米結構體的方法包括以下步驟：制備由包括催化劑的催化劑部件35和分離部件36形成的基體20，所述催化劑部件35與所述分離部件36彼此接觸或彼此成為一體（制備步驟（S20））；將基體20中催化劑部件35與分離部件36的接觸部分或一體化部分中的至少一部分氧化（氧化步驟（S20））；使含碳原料氣體與催化劑部件35和/或分離部件36接觸（CNT生長步驟（S30））；以及使碳納米結構體生長（CNT生長步驟（S30））。在CNT生長步驟（S30）中，通過加熱基體20同時將分離部件36與催化劑部件35分開，碳納米結構體30在催化劑部件35與分離部件36之間的分離界面區(qū)域中生長。這樣，可以在催化劑部件35和分離部件36之間的分離界面區(qū)域中使諸如彎曲這樣的變形得以減少的碳納米結構體30容易地生長，所述碳納米結構體30從催化劑部件35延伸至分離部件36。此外，由于催化劑部件35與分離部件36的至少一部分接觸部分被預先氧化，因此，在使碳納米結構體30生長的CNT生長步驟（S30）中，碳納米結構體30可以有效地生長。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，在使碳納米結構體生長的CNT生長步驟（S30）中，碳納米結構體30可以生長以在分離界面區(qū)域中連接催化劑部件35和分離部件36。在這種情況中，在分離部件36與催化劑部件35分離的同時碳納米結構體30生長。因此，碳納米結構體30可以在特定的張力下得到可靠地保持，并由此可以獲得筆直的碳納米結構體30。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，碳納米結構體30可以具有選自柱形、圓柱形和帶形所構成的組中的一種形狀。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，氧化步驟（S20）和使含碳原料氣體與催化劑部件35和/或分離部件36接觸的步驟（CNT生長步驟（S30））可以同時進行。使含碳原料氣體與催化劑部件35和/或分離部件36接觸的步驟（CNT生長步驟（S30））以及使碳納米結構體生長的步驟（CNT生長步驟（S30））也可以同時進行。氧化步驟（S20）、CNT生長步驟（S30）中的接觸步驟、以及在該步驟（S30）中使碳納米結構體生長的步驟這三個步驟也可以同時進行。在這種情況中，可以簡化碳納米結構體30的制造方法。通過進行氧化步驟（S20）、并隨后使氧氣包含在CNT生長步驟（S30）中所使用的原料氣體中，氧化工序可以與使碳納米結構體生長的步驟同時進行。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，在使碳納米結構體生長的CNT生長步驟（S30）中，可以通過催化劑部件35和分離部件36中的至少一者向碳納米結構體30施加張力。在這種情況中，通過控制所述張力，能夠可靠地獲得彎曲得到減少的碳納米結構體30。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，在制備步驟（S10）中，通過接合催化劑部件35和分離部件36來制備基體20。在使碳納米結構體30生長的CNT生長步驟（S30）中，可以通過使催化劑部件35與分離部件36結合的結合部分斷裂，從而將分離部件36與催化劑部件35分開。在這種情況中，通過控制催化劑部件35與分離部件36的接合部分的形狀等、并且使得在所述接合部分處發(fā)生斷裂，可以控制該部分（碳納米結構體30在此形成）的形狀和碳納米結構體30的形狀。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，在CNT生長步驟（S30）中的使含碳原料氣體與催化劑部件35和/或分離部件36接觸的步驟中，可以使所述原料氣體在除了所述分離界面區(qū)域以外的區(qū)域中與催化劑部件35接觸，而可以將具有與所述原料氣體不同的組成的氣氛氣體（例如，氬氣）供給至所述分離界面區(qū)域。在這種情況中，可能使碳納米結構體30的質量下降的原料氣體不與所述分離界面區(qū)域（碳納米結構體30在此生長）直接接觸。因此，能夠獲得高質量的碳納米結構體30。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，分隔部件36可以包括分離側催化劑（即，形成圖5中的分離部件36的純鐵塊體或圖7中的催化劑膜41），并且在制備基體的制備步驟（S10）中，可以制備基體20，其包括形狀限定部件（例如，圖5中的多孔部件33或圖7中的固定部件42和43），該部件用于在催化劑部件35與分離部件36的接觸區(qū)域中限定包括在催化劑部件35中的催化劑與分離部件36的接觸區(qū)域的形狀。在使碳納米結構體生長的CNT生長步驟（S30）中，在其形狀被形狀限定部件所限定的接觸區(qū)域中，催化劑部件35和分離部件35可以分開。在這種情況中，通過控制所述接觸區(qū)域的形狀，能夠控制所形成的碳納米結構體30的截面形狀。換言之，可以獲得具有任何截面形狀的碳納米結構體30。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，催化劑部件35的催化劑和分離部件36的分離側催化劑中的任意一者可以具有圖5、圖7等所示的絲狀形狀或片狀形狀。在這種情況中，可以容易地獲得線狀或片狀的碳納米結構體30。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，形狀限定部件可以是圖5所示的具有多個開口的多孔部件33。催化劑部件35可以由多孔部件33和填充在多孔部件33的開口中的催化劑34形成。在制備基體的制備步驟（S10）中，可以通過使分離部件36的分離側催化劑（圖7中形成分離部件36的純鐵塊）與從催化劑部件35的開口露出的催化劑34接觸來制備基體20，或者通過將所述分離側催化劑接合至催化劑34來制備基體20。在這種情況中，可以容易地獲得線狀碳納米結構體30。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，多孔部件33可以是納米多孔氧化鋁或納米多孔硅。在這種情況中，可以相對容易地控制多孔部件33的開口的尺寸等，由此能夠容易地控制填充在所述開口中的催化劑34的端面尺寸。結果，能夠容易地控制所形成的碳納米結構體30的截面尺寸。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，如圖7所示，分離部件36可以由作為片狀分離側催化劑的催化劑薄膜41、以及作為形狀限定部件（其用于夾持催化劑薄膜41而露出催化劑薄膜41的端面）的固定部件42和43形成。在制備基體的制備步驟（S10）中，可以通過使分離側催化劑（催化劑薄膜41）與包括在催化劑部件35中的催化劑（圖7中形成催化劑部件35的純鐵塊）接觸來制備基體20、或者通過將所述分離側催化劑接合至所述催化劑來制備基體20。在這種情況中，可以容易地獲得片狀碳納米結構體30。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，在制備基體的制備步驟（S10）中，如圖2、3等所示，可將由催化劑形成的單一部件（例如，純鐵箔）制備為基體20。在氧化步驟（S20）中，可以將至少一部分所述單一部件氧化。在CNT生長步驟（S30）中的使原料氣體與催化劑部件35和/或分離部件36接觸的步驟中，原料氣體可以與該單一部件接觸。在使碳納米結構體生長的CNT生長步驟（S30）中，原料氣體可以與作為單一部件的基體20接觸，隨后（或者在原料氣體與基體20接觸的情況下），通過加熱基體20同時將基體20斷裂以將基體20分成兩部分（圖4中的基體部分25和26），可以使碳納米結構體30在兩個基體部分25和26之間的分離界面區(qū)域中生長。催化劑部件和分離部件可以是上述的通過將作為單一部件的基體20斷裂而獲得的兩個基體部分25和26。在這種情況中，通過使用基體20這樣的單一部件，與進行將催化劑部件和分離部件一體化步驟的情況相比，制造碳納米結構體30的方法能夠得到簡化。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，包括在催化劑部件35中的催化劑和包括在分離部件36中的分離側催化劑（例如，催化劑薄膜41等）可以包括溶解有碳的金屬。在這種情況中，原料氣體中的碳被滲碳到所述金屬中，并且能夠容易地使碳納米結構體30在所述金屬的表面生長。在上述用于制造碳納米結構體的方法中，所述金屬可以是選自由鐵、鎳和鈷構成的組中的一種金屬。在這種情況中，能夠使碳納米結構體30可靠地在所述金屬的表面上生長。如圖2和5所示，本發(fā)明的用于制造碳納米結構體的裝置包括：保持部分（圖2中的基礎平臺8和石英塊9至12、或者圖5中的隔板31和聯(lián)接桿13）；驅動部件2；氣體供給部分3；以及加熱部件4。保持部分能夠在催化劑部件側和分離部件側保持由包括催化劑的催化劑部件35和分離部件36形成的基體20，其中所述催化劑部件35和所述分離部件36彼此接觸或成為一體。驅動部件2將保持部分（圖2所示制造裝置中的石英塊11和12、或者圖5所示制造裝置中的聯(lián)接桿13）從催化劑部件35移動至獨立的分離部件36。氣體供給部分3向基體20供給反應氣體。加熱部件4加熱基體20。通過使用這樣的裝置，能夠使彎曲得以減少的碳納米結構體30在催化劑部件35和分離部件36之間的分離界面區(qū)域中生長，或者如圖4所示在通過將基體20斷裂而獲得的基體部分25和26之間的斷裂界面中生長。如圖12所示，本發(fā)明的碳納米結構體組件50包括：保持部件（圖12中的催化劑部件35和分離部件36），其包括一對彼此相面對設置的保持部分；以及被形成為連接這對保持部分的多個碳納米結構體30。這樣，可以將具有施加在所述保持部分之間的張力的碳納米結構體30容易地處理為碳納米結構體組件50。碳納米結構體組件50還可以包括用于固定催化劑部件35和分離部件36的相對位置的保持部件（框體51）。在上述碳納米結構體組件50中，碳納米結構體30可以具有片狀形狀。在上述碳納米結構體組件50中，所述保持部分還可以包括用于形成碳納米結構體30的催化劑。<試驗1>（關于實施例中的樣品）進行以下試驗是為了檢驗本發(fā)明的效果。首先，制備厚度為50μm的純鐵箔（純度為5N）作為基體。然后，如圖3所示，由石英塊9至12保持由純鐵箔形成的基體。在以下條件下在大氣中對所述基體進行熱處理（氧化處理）：加熱溫度為850°C，熱處理時間為1分鐘。此后，使Ar氣（氬氣）流入加熱爐的反應室內，并將加熱爐的反應室中的氧氣排掉。接著，將含有5％乙炔氣體的Ar氣原料氣體供給至介于石英塊9和石英塊11之間的基體，在850°C的加熱溫度下進行熱處理。在850°C的加熱溫度下在原料氣體中進行熱處理7分鐘，同時，向由純鐵箔形成的基體施加張力，從而使鐵箔斷裂。結果，作為碳納米結構體的纖維狀碳進行生長從而將斷裂的純鐵箔的斷裂面連接起來。圖14至17示出了所形成的纖維狀碳的掃描電子顯微鏡照片。如圖14至17所示，可以看出，生長出了纖維狀的碳（碳納米纖維）和局部的帶狀碳（碳納米帶）以連接作為基體的純鐵箔的斷裂面。（關于比較例中的樣品）在比較例中，沒有在大氣中進行加熱處理（氧化處理），而是在以下條件下在上述原料氣體中對由純鐵箔形成的基體進行熱處理：加熱溫度為850°C，加熱處理時間為7分鐘，隨后將所述基底斷裂。結果，沒有觀察到長出連接斷裂面的纖維狀碳。<試驗2>進行以下試驗是為了研究在氧化處理之后的熱處理中處理時間的影響。具體而言，與試驗1的實施例類似來制備基體，并且如該實施例類似進行氧化處理和熱處理（在原料氣體中的熱處理）。在該熱處理中，在預定的加熱溫度（850°C）下進行熱處理同時向基體施加張力，從而形成裂縫。隨后，觀察已經形成裂縫的部分。結果如圖18至22所示。圖18是熱處理開始后歷時2分鐘時基體中裂縫附近的部分的掃描電子顯微鏡照片。圖19至22分別是熱處理開始后歷時4分鐘、7分鐘、10分鐘和60分鐘時基體中裂縫附近的部分的掃描電子顯微鏡照片。如圖18至22所示，可以看出，熱處理開始后歷時2分鐘時，幾乎未長出纖維狀的碳（參見圖18），而熱處理開始后歷時約4至7分鐘時，裂縫中長出了纖維狀的碳?？梢钥闯?，熱處理開始后歷時2分鐘時，尚未被還原的氧化鐵仍然處于裂縫附近的部分中（參見圖18中具有細孔的白色部分）。另一方面，熱處理開始后歷時7分鐘時，由裂縫附近部分的觀察結果可以看出，氧化鐵被還原且發(fā)生滲碳作用，并且碳析出（參見圖20）。<試驗3>通過電弧焊接將分離部件和催化劑部件接合，所述分離部件是由鐵塊（其表面上具有100μm厚的純鐵箔）形成的；所述催化劑部件是由納米多孔氧化鋁板形成的，其中將鐵填充到直徑為20nm的通孔中。由此形成了圖5所示的基體20。此后，從與電弧焊接表面相對的納米多孔氧化鋁板的表面噴射氧濃度為10％的氬氣，同時在下述條件下在基體20上進行熱處理（氧化處理）：加熱溫度為800°C，并且熱處理時間為10分鐘。此后，在與試驗1中的熱處理類似的條件下在基體20上進行熱處理（即，在850°C的加熱溫度下在原料氣體中進行熱處理）。隨后，在開始熱處理之后，向所述基體施加張力以使電弧焊接部分斷裂。結果觀察到，在斷裂表面之間生長碳納米纖維，其中在所述斷裂表面處，填充到納米多孔氧化鋁中的鐵從純鐵箔上剝離。<試驗4>制備了具有與試驗3中所使用的基體20相同的構造的基體，并類似地進行氧化處理和熱處理。在開始熱處理之后，向所述基體施加張力以使基體中的電弧焊接部分斷裂。結果觀察到，如試驗3那樣，碳納米纖維在斷裂表面之間生長。<試驗5>制備了試驗3中使用的催化劑部件和分離部件，并在接合催化劑部件和分離部件之前進行氧化處理。氧化處理的處理條件與試驗3中的氧化處理類似。此后，將已經進行了氧化處理的催化劑部件和分離部件電弧焊接以形成基體。此外，在所述基體上進行與試驗3類似的熱處理，并且在開始熱處理之后，向所述基體施加張力以使電弧焊接部分斷裂。結果，觀察到碳納米纖維在斷裂表面之間生長。<試驗6>通過壓制接合將分離部件和催化劑部件接合，其中所述分離部件是由鐵塊（其表面上具有100μm厚的純鐵箔）形成的；所述催化劑部件是由金板形成的，其中直徑為50nm的鐵絲從所述金板的前表面貫穿至后表面。由此形成圖5所示的基體20。此后，將氧濃度為1％的氬氣噴射至所述催化劑部件和所述分離部件之間的接合界面，同時在下述條件下在基體20上進行熱處理（氧化處理）：加熱溫度為800°C并且熱處理時間為5分鐘。此后，在由含有100ppm氧氣的乙烯氣形成的原料氣體中在下述條件下進行熱處理：加熱溫度為850°C。隨后，在開始熱處理之后，向基體施加張力以使接合部分斷裂。結果觀察到，碳納米纖維在斷裂表面之間生長。<試驗7>通過熱壓接合將分離部件和催化劑部件接合，從而使下述的表面層位于接合界面處，其中所述分離部件是由鐵塊（其表面上具有50μm厚的純鐵箔）形成的；所述催化劑部件是由這樣的鐵塊形成的：該鐵塊的表面具有通過同時沉積鐵和氧化鋁而獲得的表面層。由此形成基體。此后，將氧濃度為1％的氬氣噴射至所述催化劑部件和所述分離部件之間的接合界面，同時在以下條件下在基體20上進行熱處理（氧化處理）：加熱溫度為800°C。此后，在由含有500ppm水的乙炔氣形成的原料氣體中在以下條件下進行熱處理：加熱溫度為850°C。隨后，在開始熱處理之后，向基體施加張力以使接合部分斷裂。結果觀察到，碳納米纖維在斷裂表面之間生長。<試驗8>制備這樣的催化劑部件和分離部件：所述催化劑部件由50μm厚的純鐵箔形成；所述分離部件由鐵片形成，所述鐵片由固定部件42和43（由石英塊形成，參見圖7）夾持和固定。隨后，如圖7所示，將所述催化劑部件和所述分離部件接合使得鐵片的端面與作為催化劑部件的純鐵箔接觸。此后，如試驗3那樣類似地進行氧化處理和加熱處理。在開始加熱處理之后，向基體施加張力以使接合部分斷裂。結果觀察到，在催化劑部件與鐵片的端面之間的斷裂表面之間生長碳納米纖維。雖然詳細地描述和舉例說明了本發(fā)明，但是應當清楚理解到的是，這僅是為了示例和舉例，而不應當理解為限制本發(fā)明，本發(fā)明的范圍是通過隨附的權利要求書來解釋的。