Fraunhofer-Gesellschaft

Publica

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen aus den Fraunhofer-Instituten.

Graphen - Möglichkeiten und Grenzen in polymeren Kompositen

 
: Edelmann, Jan; Albrecht, Mirko; Gehde, Michael; Adamy, Maximilian; Hopmann, Christian; Deferme, Wim; Lecomte, Jacky

:
Fulltext urn:nbn:de:0011-n-4741180 (639 KByte PDF)
MD5 Fingerprint: 3dea30040024f8cd1e4ce0d3bdc161eb
Created on: 29.11.2017


TU Chemnitz, Institut für Fördertechnik und Kunststoffe -IFK-:
TECHNOMER 2017. Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren : Technische Universität Chemnitz, 09. bis 10. November 2017
Chemnitz: Technische Universität Chemnitz, 2017
ISBN: 978-3-939382-13-3
11 pp.
Fachtagung über Verarbeitung und Anwendung von Polymeren (TECHNOMER) <25, 2017, Chemnitz>
German
Conference Paper, Electronic Publication
Fraunhofer IWU ()
Graphen; Kunststoff; Füllstoff; Materialeigenschaft

Abstract
Graphen, eine zweidimensionale Kohlenstoffstruktur, ist ein junger Füllstoff im Nanometerbereich und besitzt ausgezeichnete physikalische Eigenschaften. Da typische Füllstoffe, wie z. B. Glasfasern oder Ruße, im Mikrometerbereich an ihre Grenzen stoßen, werden zunehmend Nanofüllstoffe in polymeren Kompositen eingesetzt. Grund dafür ist ihre große spezifische Oberfläche und die daraus resultierenden Polymer-Füllstoff-Wechselwirkungen. Das große Potenzial von graphenbasierten Kompositen wurde bereits in vielen Studien nachgewiesen. Diese erfolgten jedoch vielmals im Labormaßstab und es existieren keine bekannten skalierbaren Prozesse zur Herstellung und Weiterverarbeitung dieser Materialien. Aus diesem Grund wurde in diesem Forschungsvorhaben die gesamte Prozesskette von der Materialherstellung über die Verarbeitung bis zum Endprodukt im industriellen Maßstab berücksichtigt. Die Untersuchungen zeigen, dass die handelsüblichen Graphen-Typen keinem idealen Graphen entsprechen, da sie eine mehrschichtige und somit graphitartige Struktur aufweisen. Aufgrund der geringen Bindungskräfte zwischen den einzelnen Graphenschichten bilden die Agglomerate des Graphens eher eine Schwachstelle im Bauteil, so dass keine überproportionale Erhöhung der mechanischen Eigenschaften zu beobachten ist. Die elektrischen und thermischen Eigenschaften der graphenbasierten Verbindungen bleiben weit unter den Erwartungen. Das Forschungsprojekt zeigt die Möglichkeiten und Grenzen von graphenbasierten Kompositen. Derzeit ist mit den aktuell verfügbaren kommerziellen Graphen-Typen eine signifikante Verbesserung der Eigenschaften nicht zu erreichen. Daher ist die Übertragung der Ergebnisse aus Experimenten im Labormaßstab hin zu industriellen Anwendungen nicht möglich.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-474118.html