C-Net

© Fraunhofer IPA

Elektrische Pulsbehandlung in der Glovebox

In Kürze

Im Rahmen des Verbundprojekts C-Net wurde eine neue Generation nanostrukturverstärkter Verbundwerkstoffe, basierend auf einem Carbon Nanotubes (CNTs)/Keramik-Komposite, untersucht. Dabei wurde das Hauptaugenmerk auf die intermolekulare elektrische Verschweißung von Carbon-Nanotube-Netzwerken und die daraus resultierenden Materialeigenschaften gelegt.

 

Im Detail

Die Verschweißung von CNTs wurde sowohl durch passives Heizen als auch durch Anlegen einer zeitlich kurzen elektrischen Spannung verfolgt. Die Gesamtleitfähigkeit eines CNT-Verbundes wird im Wesentlichen von den einzelnen Kontakwiderständen zwischen den einzelnen CNTs bestimmt. Deshalb lag das Hauptaugenmerk dieses Projektes auf der Generierung von kovalenten Bindungen zwischen den einzelnen CNTs im Netzwerk. Dazu wurden folgende Ansätze verfolgt:

Hochdrucksinterpressen von CNTs Bucky Paper

Elektrische Pulsbehandlung von CNTs Bucky Paper

Thermisch unterstütze Pulsbehandlung von Keramik/CNT Kompositen

Bei Versuchen mit CNT Bucky Paper konnte sowohl beim Hochdrucksinterpressen, als auch bei der Pulsbehandlung eine Verbesserung der Leitfähigkeit erreicht werden. Dabei zeigten sich die größten Änderungen der Leitfähigkeit bei den funktionalisierten CNTs. Beim Hochdrucksinterpressen eine Erhöhung um ca. das Sechsfache und bei der Pulsbehandlung ca. das Vierfache des Ausgangswertes.

Bei den Versuchen die Keramik/CNT Komposite bei hohen Temperaturen mit elektrischen Pulsen zu behandeln, zeigte sich eine enorme Erhöhung des elektrischen Widerstandes der benutzten Proben. Bei der Analyse zeigte sich, dass die CNTs in einer Al2O3-Porzellan Matrix bei sehr hohen Temperaturen zerstört werden.

© Fraunhofer IPA

Glovebox

Projektpartner/ Förderer:

BMBF, SINEUROP Nanotech GmbH, Porzellanfabrik Hermsdorf GmbH