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Von Diamanten und Nanoröhren | Chemikalien.de
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Von Diamanten und Nanoröhren

März 28, 2003 by admin 

Schwarzgraues Pulver, glitzernder Brillant, schaumartig strukturiert oder zu den denkbar kleinsten Röhren geformt; leicht abzureiben an der Bleistiftspitze, aber von unvergleichlicher Härte als Bohrkopf; elektrisch gut leitfähig oder zuverlässig isolierend: für Kohlenstoff scheint es unerschöpfliche Möglichkeiten der Verwendung zu geben. 2,5 Millionen Euro investiert die Bayerische Forschungsstiftung in den neuen Forschungsverbund FORCARBON, der einige der aktuellsten Entwicklungschancen ausloten soll. 25 Unternehmen tragen weitere 2,8 Millionen zur Finanzierung bei. Fünf Lehrstühle der Universität Erlangen-Nürnberg stellen Teilprojekte. Prof. Dr. Robert Singer, Lehrstuhl Werkstoffkunde und Technologie der Metalle, ist Sprecher des Verbunds. Außerdem beteiligen sich die Universitäten Bayreuth, Regensburg und Würzburg und das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC.

In jedem der drei Teilbereiche des Verbunds sind Projekte von Erlanger Lehrstühlen angesiedelt. Im Bereich “Beschichtungen aus Diamant und diamantartigem Kohlenstoff” sollen am Lehrstuhl für Konstruktionstechnik unter der Leitung von Prof. Dr. Harald Meerkamm Injektoren für sparsame und schadstoffarme Hochdruck-Direkteinspritzsysteme in Dieselmotoren mit einer diamantartigen Schicht versehen werden, die vor Verschleiß schützt. In einem Projekt von Prof. Dr. Robert Singer und Dr. Stefan Rosiwal geht es darum, Diamant-Schutzschichten auf Stahlbauteile aufzubringen, was bisher daran scheiterte, dass Eisen als Katalysator die Verwandlung von Diamant in Graphit bewirkt. Eine Chromkarbid-Zwischenschicht mit abgestuftem Anteil von Chrom soll das Problem lösen und einen allmählichen Übergang zwischen Stahl und Diamant schaffen.

Ein zweites Vorhaben von Dr. Rosiwal und Prof. Singer im Teilbereich “Verbundwerkstoffe auf der Basis von Kohlenstoff” befasst sich damit, poröse Formkörper mit Diamant zu infiltrieren. Ziel ist ein Diamant-Kupfer-Verbund für mikroelektronische Bauteile, der die Werkstoffeigenschaften von Diamant besitzt, aber nicht dessen hohen Preis. Am Lehrstuhl für Technische Chemie I wird unter der Leitung von Prof. Dr. Gerhard Emig an der Keramikbeschichtung von Kohlenstoff-Kurzfasern für Verbundwerkstoffe gearbeitet, die leicht, kostengünstig und von hoher Festigkeit sein sollen. Besonders erwünscht sind solche Werkstoffe in der Kraftfahrzeugtechnik, speziell für Bremsscheiben, für den Einsatz in Hochtemperaturanlagen oder in Pumpen und Kompressoren.

In zwei einander ergänzenden Projekten im Bereich “Kohlenstoff-Sondermorphologien” untersuchen Prof. Dr. Andreas Hirsch, Lehrstuhl für Organische Chemie II, und Prof. Dr. Lothar Ley, Lehrstuhl für Experimentalphysik, die Eigenschaften und Möglichkeiten der chemischen Modifikation von einwandigen Kohlenstoff-Nanoröhren. Solche extrem kleinen Röhren sind äußerst steif und zugfest und können je nach Struktur metallisch, halbleitend oder isolierend sein. Als Anwendungsbereiche kommen beispielsweise halbtransparente Mikro-Kunststoffelektroden oder Biosensoren in Frage.

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