Carbon Nanotubes gefüllte Polymere

In dem Beitrag wurden die neuesten Entwicklungen im Bereich der Carbon Nanotubes vorgestellt. Wegen des L/D Verhältnis sind CNTs interessant in der Mechanik, im Vakuum thermisch belastbar bis 2 800 °C, an Luft bis 1 000 °C und elektrisch hoch leitfähig. Die CNTs werden als Pulver (Agglomerate) oder auch peletiert angeliefert und deswegen müssen sie dispergiert werden, was spezielles Know-how voraussetzt aber auf bestehenden Anlagen möglich ist. Die Einarbeitung der CNTs ist für Thermo-/Duroplaste und einige Elastomere gegeben. Bei einem Füllgrad von ~10 wt % finden die Compounds den Einsatz als Heizelemente. Multiwalled CNTs sind je nach Eigenschaften in einem breiten Preisbereich von 150 bis 1 000 e/kg erhältlich. Füllgrade von ~7 wt% CNT (in PC), extrudiert für Heizelemente, ergeben beispielsweise eine elektrische Leitfähigkeit von 8 Ohm*mm. Damit kann eine homogene Wärme auf der Oberfläche erzeugt werden. Beim Spritzguss zeigten REM Aufnahmen eine Tendenz zur Ausrichtung, was zu einer inhomogenen Wärmeausbildung führt. Die theoretisch berechnete Wärmeleitfähigkeit einer einzelnen CNT beträgt ca. 6 000 W/(m K). Der Praktisch gemessene Wert in den Compounds (Kunststoff mit eingebetteten CNTs) ergibt eine Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit des Basismateriales um den Faktor 2.