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CarboFunk

Relevanz für Gesellschaft und Wirtschaft:

Kohlenstoffnanoröhrchen (CNT) stehen für die Lösung vieler aktueller Materialfragestellungen in den Bereichen Energie, Transport, Umwelt und Medizin als ein sehr vielversprechendes Material im Fokus vieler Arbeiten. Um die überragenden Materialeigenschaften von CNT für neue Kompositmaterialien nutzen zu können, hat sich bereits in vielen Fällen eine gezielte chemische und/oder morphologische Modifizierung als erfolgreich erwiesen. Erst durch eine solche Modifizierung wird es z. B. möglich, CNT kovalent in reaktive Polymerwerkstoffe oder andere Werkstoffe einzuarbeiten, um auf diese Weise Faserverbundkunststoffe für Leichtbauanwendungen mechanisch zu verstärken. Für den Einsatz von CNT ist es jedoch von hoher gesellschaftlicher Relevanz, diese neuen Materialien gefahrlos verarbeiten zu können. Es sind daher Methoden zu entwickeln, mit denen CNT in einen agglomerierten Feststoff überführt oder in ein Lösungsmittel hinein vordispergiert werden können. Dabei wird eine langzeitbeständige Verbindung zwischen CNT und Matrixmaterial als vielversprechende Strategie zur Vermeidung der Freisetzung von CNT aus dem Komposit bei Handhabung und Recycling angesehen.

Projektzielstellung:

Unmodifizierte CNT sind nur bedingt für die Herstellung leistungsfähiger Komposite geeignet sind. Eine entsprechende chemisch-morphologische Veredelung eröffnet den CNT hingegen zahlreiche neue Anwendungsmöglichkeiten. So können gezielt bestimmte mechanische Eigenschaften in Faserverbundmaterialien durch die Integration von CNT verbessert werden, wenn die CNT vorher chemisch an ihrer Oberfläche modifiziert wurden. Das hohe Potenzial von CNT kann also oft erst durch eine maßgeschneiderte Modifizierung für ausgewählte Matrixwerkstoffe und Anwendungen voll ausgeschöpft werden. Im Projekt ist daher der Schwerpunkt der Arbeiten auf der Entwicklung von Verfahren zur Synthese von chemischen Funktionalisierungen von CNT-Oberflächen mittels skalierbarer Prozesse, wobei innovative, für die In-Line-Prozessierung geeignete Verfahren besondere Beachtung finden. CNT mit in diesem Projekt entwickelten Modifizierungen werden in den Anwendungsprojekten der Inno.CNT auf ihr Verhalten und ihren Einfluss auf die Eigenschaften von Kompositen getestet.


ECKDATEN
Anwendungsbereich: Basistechnologie
Start: 1. April 2008
Dauer: 4 Jahre
Gesamtprojektvolumen: 5,5 Mio. €

PROJEKTTEAM:
FutureCarbon GmbH, BASF SE, Bayer Technology Services GmbH, Bundesanstalt für Materialforschung, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Fraunhofer IFAM, Fraunhofer IWS, Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg, Helmholtz-Zentrum Geesthacht Zentrum für Material- und Küstenforschung

PROJEKTLEITUNG:
Dr. J. Helbig, Georg-Simon-Ohm-Hochschule Nürnberg