Graphit und MWNTs - Ein binäres Füllstoffsystem für leitfähige Lacke

Um ein elektrisch leitfähiges Lacksystem zu entwickeln, welches sich für technische Anwendungen innerhalb der gedruckten Elektronik eignet, wurde am Fraunhofer IPA ein aus dem Bereich der Thermoplastkomposite bekanntes Füllstoffsystem aus Graphit und Carbon Nanotubes (CNTs) getestet. Die Basisidee hinter diesem Füllstoffkonzept ist es, die Kontaktierung der Graphitpartikel zueinander mittels CNT zu verbessern und so die hohe Leitfähigkeit des Graphits besser in das Partikelnetzwerk einzubinden. Im Thermoplastkomposit entstehen durch den hohen Füllstoffanteil, und das damit verursachte Materialverhalten, große Schwierigkeiten in der Verarbeitung was bei dem hier untersuchten Dispersionssystem umgangen werden soll. Untersucht wurden, ausgehend von einem Graphitanteil von 70 Gew.-%, CNT-Anteile bis zu 10 Gew.-%. Die Schichtsysteme wurden mittels eines Rakelverfahrens hergestellt und auf ihre strukturellen und elektrischen Eigenschaften untersucht. Es zeigt sich, dass mit diesem Füllstoffkonzept eine spezifische Leitfähigkeit von bis zu 200 S/cm erreicht werden kann gegenüber 0,1 S/cm ohne den Einsatz von CNTs.