Anwendungen für neuartige Kohlenstoffpartikel

Studienarbeit aus dem Jahr 2010 im Fachbereich Werkstoffkunde, Note: 1,4, Duale Hochschule Baden-Württemberg, Stuttgart, früher: Berufsakademie Stuttgart (Fraunhofer Institut), Sprache: Deutsch, Abstract: Bei den Kohlenstoffpartikeln Graphen, Graphan und Fulleren handelt es sich um relativ neue Materialien. Aufgrund ihrer zum Teil herausragenden Werkstoffeigenschaften werden mögliche Einsatzfelder zurzeit aufmerksam untersucht und erforscht. Es existieren vor allem in der Sportartikelindustrie bereits Produkte, bei denen Kohlenstoffpartikel als Legierungszusätze verwendet werden. Dort führt ihre Einsatz zu einer Verbesserung von Materialeigenschaften wie beispielsweise einer hohen Elastizität bei einer gleichzeitigen Gewichtsreduzierung.

Darüber hinaus bestehen bereits mehrere verschiedene Anwendungsmöglichkeiten für Kohlenstoffpartikel in der Industrie. Allerdings haben diese bisher meist Prototypencharakter und stehen von einem Übergang in die Serienproduktion noch relativ weit entfernt. Für eine Herstellung von Serienprodukten mangelt es in vielen Fällen noch an geeignete Verarbeitungsverfahren, teilweise bedingt durch die geringe Teilchengröße der Ausgangsmaterialen.

Der Anspruch dieser Studienarbeit ist es, Verwendungsmöglichkeiten für diese neuartigen Kohlenstoffpartikel zusammenzutragen und zu bewerten. Um die Eigenschaften der Kohlenstoffpartikel genauer beschreiben zu können müssen zuerst die grundlegenden Werkstoffeigenschaften und der atomare Aufbau der Kohlenstoffpartikel und ihres Ausgangsstoffes, Kohlenstoff, genauer noch Graphit, erarbeitet werden. Danach sollen die Herstellungsverfahren für diese Stoffe und deren mittelfriste Verfügbarkeit beleuchtet werden. Basierend auf den dadurch erarbeiteten Ergebnissen sollen die jeweils realisierbaren Anwendungen der Kohlenstoffpartikel näher untersucht werden. Abschließend gilt es, Prognosen für die Übertragbarkeit der bisher experimentell erforschten Verwendungsmöglichkeiten in die Serienproduktion aufzustellen und diese auf fachlicher Ebene zu begründen. Mit einem abschließenden Ausblick über das Potential von Kohlenstoffpartikel als Universalwerkstoffe und einer Abschätzung über zukünftige Entwicklungen auf diesem Stoffgebiet soll diese Studienarbeit ihren Abschluss finden.