carbon nano tubes- Grundlagen

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Inhaltsverzeichnis 1)Einleitung 2)Hauptteil: 1. Kohlenstoff als Grundlage 2. carbon nano tubes als Kohlenstoffmodifikation 2.1 Entdeckung von carbon nano tubes 2.2.Was sind carbon nano tubes 3. Herstellung von Kohlenstoffnanorhren 3.1 Lichtbogenmethode 3.2. Laser-Ablation 3.3. Chemische Gasphasenabscheidung-CVD 3.4 Vergleich der Methoden zur industriellen Herstellung 4. mechanische Fhigkeiten von CNTs 5. elektrische Fhigkeiten von CNTs 5.1 metallische und halbleitende CNTs 5.2 Elektrische Leitung in Kohlenstoff-Nanorhren 5.3 CNTs als Emitter 3)Schluss 4)Quellenverzeichnis 5)Selbststndigkeitserklrung

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1)Einleitung In dieser Facharbeit werde ich mich mit dem Thema carbon nano tubes im Vergleich zu konventionellen Werkstoffen beschftigen . Ich wurde auf das Thema aufmerksam, als ich in einer Zeitschrift einen Artikel ber einen Aufzug ins Weltall las. Da ich diese Vorstellung sehr interessant und das damit in Verbindung gebrachte Material noch faszinierender fand, entschloss ich mich meine Facharbeit diesem Thema zu widmen. Dabei werde ich von der kleinsten Einheit der carbon nano tubes ,dem Kohhlenstoffatom und seiner Bindung, die zur Struktur der Rhren fhrt, ber die Synthese der Rhren , zu den Fhigkeiten und Einsatzmglichkeiten von CNTs gehen. Hierbei sttze ich mich auf Literatur, welche sich mit neuen high-tech Kohlenstoffmaterialien beschftigt, sowie Verffentlichungen von Materialforschungsanstalten. Ich werde versuchen klar zu machen, wieso so ein Wirbel um Rhren gemacht wird, die wir mit bloem Auge noch nicht einmal sehen knnen und wieso sie vielleicht konventionellen Werkstoffen vorzuziehen sind. 2)Hauptteil 1)Kohlenstoff als Grundlage [1] Kohlenstoff ist das Element, aus dem carbon nanotubes bestehen. Kohlenstoff befindet sich an 6. Stelle des Periodensystems, wodurch er sowohl mit elektropositiveren als auch elektronegativeren Partnern stabile Verbindungen ausbilden kann. Eben dadurch sind vielfltige Reaktionsmglichkeiten gegeben, sodass sich ein ganzer Zweig der Chemie, die organische Chemie damit beschftigt. Des Weiteren existieren viele verschiedene allotrope Konfigurationen des Kohlenstoffs, welche komplett unterschiedliche Eigenschaften haben. Aus diesen Grnden ist Kohlenstoff sehr interessant fr die Forschung. Das Kohlenstoffatom besitzt 6 Elektronen, wovon zwei feste kernnahe und die restlichen 4 Valenzelektronen sind. Dadurch ergibt sich die Elektronenkonfiguration 1s,2s,2p. Daraus wrde sich logischerweise eine Zweibindigkeit des Kohlenstoff anbieten, welche aber nur in wenigen Seite 2/15

Strukturen vorhanden ist. In den meisten seiner Bindungen ist Kohlenstoff vierbindig. Inzwischen kennt man sogar Verbindungen in denen Kohlenstoff eine hhere Koordinationszahl besitzt. Am hufigsten tritt Kohlenstoff in zwei verschiedenen Bindungen auf, der sp2- oder der sp3Hybridisierung. Diese entsteht durch den Energieunterschied zwischen den 2s- und 2p-Orbitalen , der im Vergleich zu den Energiewerten einer chemischen Bindung nicht sehr gro ist und sich somit die Wellenfunktionen berschneiden wodurch vier quivalente hybridisierte sp3-Orbitale enstehen. Des Weiteren knnen sich auch das 2s-Orbital und eine geringere Anzahl 2p-Orbitale mischen, wodurch sp2- Hybridorbitale entstehen.

sp2-,sp3-Hybridisierung Quelle: [6.1]

Daraus resultierend ergeben sich die 2 Grundformen der Kohlenstoffverbindungen, Graphit (sp2) und Diamant (sp3). Hierbei kommen die spezifischen Formen zusammen da durch die sp2-Hybridisierung resultierenden Verbindungen planare Strukturen ausbilden wohingegen sp3 Verbindungen eine dreidimensionale tetraedische Struktur entstehen lassen. Diese Verbindungen kommen zustande wenn Graphit Druck ausgesetzt wird. Fr die carbon nano tubes ist die sp2- Hybridisierung von besonderer Bedeutung. Bei den Rhren aus Kohlenstoff handelt es sich nmlich um zu Zylinder geformten , ursprnglich planaren Graph itstruktur, bei der der Kohlenstoff mit 3 Bindungspartner eine wabenfrmige, hexagonale Struktur bildet.Je nachdem wie man diese Ebene faltet entstehen gerade, schrge oder sogar helicale Strukturen.

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2)Carbon nano tubes als Kohlenstoffmodifikation 2.1)Entdeckung von carbon nano tubes [1.1] Schon lange waren Kohlenstofffasern bekannt und wurden in verschiedensten Bereichen , wie zum Beispiel zur Verstrkung von Sportgerten eingesetzt um eine erhhte mechanische Festigkeit zu erreichen. Bei Betrachtung dieser im Elektronenmikroskop entdeckte M. Endo und seine Mitarbeiter zuerst, dass einige dieser Fasern konzentrisch,angeordnete , rhrenfrmige Strukturen im Inneren besaen und vermuteten damit verbundene katalytische Funktionen. Allerdings fanden diese Ergebnisse wenig Beachtung. Erst als die Arbeitsgruppe um S. Iijima bei der Untersuchung von verschiedenen Ruen aus Funkenentladungsexperimenten die Rhrchen wieder entdeckte, wurde ihnen grere Beachtung geschenkt[2]. 2.2)Was sind CNTs[1.2] Diese Rhren wurde danach als carbon nano tubes kurz CNT bekannt. Dabei handelt es sich um Zylinder aus hexagonalem Kohlenstoffgittern wie sie auch im Graphit aufgrund der oben genannten sp2-Hybridisierung vorkommen. Dabei unterscheidet man zwischen ein und mehrwandigen Rhren. Davon abhngig ist auch der Durchmesser der CNTs. Einwandige CNTs haben einen Durchmesser zwischen 0.3nm und 3nm. Mehrwandige CNTs die sich durch konzentrische Verschachtelung der einzelnen Rhren ergibt knnen einen Durchmesser von bis zu 100 nm erreichen.[2] carbon nano tubes besitzen eine groe hnlichkeiten mit einem anderen Allotrop des Kohlenstoffs, den Fullerenen,wobei diese oft die offenen Enden der CNTs verschlieen. Allerdings treten gewisse Fullerene auch natrlich auf wohingegen CNTs eine rein knstliche Kohlenstoffmodifikation darstellen. Ob CNTs eine Modifikation des Kohlenstoffs darstellen, ist allerdings strittig, da diese zwar eigenstndige chemische und physikalische Eigenschaften haben aber keine eigene Struktur, da die Struktur der des Graphits gleichkommt. Da CNTs aus einer immensen Menge von Kohlenstoffatomen bestehen und somit auch die Beschreibung der Symmetrie und der Struktur schwierig ist, werde diese nicht nach den IUPACNomenklatur fr organische Kohlenstoffverbindungen benannt, sondern erhalten spezielle Namen abhngig von ihrer Struktur.

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Der Durchmesser , sowie auch die Richtung in der die Graphitebene aufgerollt wird, ist entscheident fr die sptere Modifikation der Nanorhre. Dabei unterscheidet man zwischen: [1.3] Zickzack- Nanorhrchen Die Struktur der Zickzack-Nanorhrchen entsteht , indem die Graphenlage so aufgerollt wird, dass die Enden einer offenen Rhre als perfekten Abschluss eine zickzackfrmige Kante zeigen wrden. Das heit, dass die Aufwicklung entlang des Einheitsvektors des Graphengitters erfolgt. Armchair-Nanorhrchen Bei den Armchair- Nanorhrchen wird die Graphenlage vor dem Aufrollen im Vergleich zu den Zickzack-Rhren um 30 gedreht, so dass als perfekter Abschluss eine Kante aus den Seiten der letzten Sechsringreihe entsteht. Chirale nanorhrchen Liegt der Winkel , um den die Graphenlage vor dem Aufrollen gedreht wird zwischen 0 und 30, so entstehen chirale Nanorhren, die dadurch gekennzeichnet sind, dass sich auf der Nanorhre eine Linie , die entlang des Einheitsvektors verluft, spiralfrmig um das Nanotube windet. Diese Nanorhren knnen also in zwei enantiomeren Formen auftrete.

Verschiedene Arten von CNTs; Quelle: [7]

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Fr mehrwandige carbon nano tubes ( MWNT) gilt im Prinzip das selbe, wobei mehrere der einwandigen Rhren konzentrisch ineinander verschachtelt sind. Die Distanz zwischen den einzelnen Lagen unterscheidet sich allerdings vom Typ der einwandigen Nanorhren , aus denen die MWNT besteht.

3)Herstellung von carbon nano tubes [1.4] Inzwischen gibt es verschiedene Mglichkeiten ein- und mehrwandige CNTs herzustellen, wobei bei allen das Problem besteht, dass diese nicht komplett rein sind und somit noch gereinigt werden mssen. Ziel der Techniken ist es die Nanorhren mglichst gnstig und somit auch fr einen greren Markt herzustellen. Ich werde jetzt die drei meist verwendeten Herstellungsmethoden vorstellen. 3.1)Lichtbogenmethode

Lichtbogenmethode; Quelle: [6.2] Ursprnglich wurde die Lichtbogenmethode eingesetzt um Fullerene herzustellen, ist in abgewandelter Form aber auch zur Herstellung von CNTs einsetzbar. Dabei muss besonders darauf geachtet werde, dass die Kohlenstoffstrukturen zur gewnschten Rhre anwachsen und sich nicht vorher zum Fullerenkfig zu schlieen. Bei der Lichtbogenmethode wird ein Gemisch aus Katalysatormetall und pulverisierten Kohlenstoff, welches sich in der Anode (Graphit) befindet durch einen Lichtbogen verdampft.Dieser

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Vorgang findet in einem Stahlreaktor statt. Da bei der Bogenentladung die Graphitanode mit verdampft wird , wird diese stndig nachgefhrt. Die Stromdichte des Lichtbogens betrgt A cm- 2 . Eisen , Cobalt, Nickel, seltene Erden- und Edelmetalle wie Platin haben sich als gute Katalysatoren erwiesen.Besonders effektiv sind bestimmte Mischungen wie zum Beispiel Nickel/Cobalt. Wird die Anode dann durch den Lichtbogen verdampft, setzt sich der Katalysator kontinuierlich frei und ermglicht die Bildung von CNTs. Dabei lassen sich viele der hergestellten Rhren direkt in einem Depot an der Anode finden. Allerdings kondensiert das entstandene Gas auch an anderen Stellen im Reaktorraum, sodass sich auch an anderen Stellen Kohlenstoffnanorhrchen finden lassen. Teilweise bilden sich sogar spinnennetzartige Gebilde im Reaktorraum. Allerdings tritt dieses Phnomen nur bei der Synthese von einwandigen CNTs mittels der beschriebenen Methode auf. Bei der Lichtbogenmethode entstehen ungefhr 15% der gewnschten Rhrchen, wovon bis zu 20% Katalysator ist , welcher dann nachtrglich entfernt werden muss. Um die 50% des ursprnglich eingesetzt Kohlenstoffs fllt als amorphes Material ab, welches teilweise sogar auf der Oberflche der gebildeten CNTs zu finden ist. Durch Vernderung der Temperatur lsst sich der Durchmesser der Rhren erreichen, wobei der Durchmesser mit Erhhung der Temperatur steigt. Die Wahl des Katalysators hingegen, verndert die Lnge des Produkts. CNTs die durch Bogenentladung entstanden sind, besitzen geschlossene Spitzen und sind relativ defektfrei.

3.2)Laser-Ablation Seite 7/15

Laser-Ablation; Quelle: [6.3]

Neben der Bogenentladung gibt es noch die Laser-Ablation als Herstellungsmethode fr CNTs. Dabei wird ebenfalls ein Graphitstck zersetzt. Im Gegensatz zur Bogenentladung aber liefert ein Laser die bentigte Energie . Auch diese Technik kommt ursprnglich aus der Fullerenherstellung. Vom Prinzip her , hneln sich die Bogenentladung und die Laser-Ablation. Auch hier wird Kohlenstoff mit einem Katalysator verdampft, damit das Gas spter kondensieren kann ( Wenn man mehrwandige CNTs herstellen mchte ist kein Kataylsator von Nten). Dies geschieht im Fall der Laser-Ablation an einem speziell gekhltem Bauteil. Als Wrmequelle dient ein in einem Quarzrohr fokussierter Laser, welcher lokal auf dem Graphittarget eine hohe Temperatur erzeugt, ( mehrere tausend Grad) wodurch Kohlenstoff als auch Katalysatormaterial in die Gasphase bergeht. Dieses Gas kann dann am Khlelement kondensieren. Der ganze Vorgang findet in einem Ofen statt, welcher auf 1200 erhitzt ist. Der Vorteil der durch Laser-Ablation gewonnen CNTs gegenber den , der CNTs aus der Bogenentladung ist die Qualitt. Die Rhren, welche erzeugt wurden, enthalten keine Katalysatorpartikel und sind auch nicht durch amorphen Kohlenstoff verunreinigt. So eignet sich dieses Verfahren besonders fr die Herstellung von besonders reinen CNTs zu Laborzwecken. Allerdings knnen durch dieses Verfahren keine groen Mengen des Produkts erzeugt werden, da das Verfahren in einem geschlossenem Raum geschieht, wobei das Graphittarget immer ersetzt werden muss.

3.3)Chemische Gasphasenabscheidung-CVD Seite 8/15

CVD; Quelle [6.4] Die dritte angewandte Methode zur Herstellung von CNTs ist die chemische Gasphasenabscheidung.Diese Methode wurde schon vor 20 Jahren zur Herstellung von Kohlefasern und -filamenten angewendet. Danach merkte man, dass sich dieses Verfahren auch zur Herstellung ein- und auch mehrwandiger CNTs eignet. Bei der CVD wird ein kohlenstoffhaltiges Gas ber einen mit Katalysatorpartikel beschichteten Trger gefhrt. Dabei bilden sich am Trger CNTs aus. In diesem Fall dient als Kohlenstoffquelle meist ein Kohlenwasserstoffgas im Gegensatz zu den vorher vorgestellten Methoden, bei den feste Kohlenstoffverbindungen ihren Aggregatzustand wechselten. Das meist verwendete Gas ist Methan mit Zustzen von Wasserstoff und Inertgas. Allerdings knnten auch andere Kohlenwasserstoffe verwendet werden , welche zwischen 500 und 1000 keiner Selbstzersetzung unterliegen. Die Art des Katalysator beeinflusst die Bildung des Produkts auch die Bildung der CNTs. Das Trgermaterial , meist Aluminiumoxid oder Siliciumoxid, muss auch bei hohen Temperaturen eine stabile Bindung mit dem Trgermaterial aufweisen. Des Weiteren spielt die Oberflche des Katalysatormaterials eine Rolle, ist diese grer begnstigt das das Wachstum der CNTs. Als besonders gute Katalysatoren haben sich Elemente der Eisengruppe herausgestellt, da diese bergangsmetalle bei hohen Temperaturen die Mglichkeit haben Kohlenstoff zu lsen, so dass die aus den Kohlenwasserstoffen freigesetzten Kohlenstoffatome auf die Oberflche des Katalysators diffundieren und von da aus beginnen CNTs zu bilden.Auch hier lassen sich die Durchmesser der Rhren durch die Verwendung unterschiedlicher Kataylsatoren verndern.

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Die durch CVD entstandenen CNTs sind von guter Qualitt, da sie nicht so stark gebndelt auftreten wie bei den anderen Verfahren. Allerdings weisen diese immer noch einen hohen Katalysatoranteil auf, weswegen sie im Nachhinein aufwendig gereinigt werden mssen. 3.4)Industrielle Herstellung Die Industrie ist an effizienten Verfahren zu Herstellung von CNTs interessiert. Damit scheidet die Laser-Ablation bereits aus. Mit ihr lassen sich nur Mengen von ungefhr 5g CNTs am Tag produzieren. Diese sind zwar von bester Qualitt , rentieren sich allerdings nicht fr eine industrielle Produktion. Die Lichtbogenmethode sowie die CVD (in etwas abgewandelter Form) lassen sich fr industrielle Herstellung nutzen, da die Reaktion die ganze Zeit aufrecht gehalten werden kann. Somit betrgt der Preis fr 1gr SWNT 50-100 je nach Reinheit. Dies ist noch ein sehr hoher Preis im Vergleich zu anderen Materialien vor allem wenn man bedenkt, dass CNTs im Vergleich zu anderen Laborreagenzien eine relativ schlechte Qualitt besitzen.[2]

4)Mechanische Fhigkeiten von carbon nano tubes[1.5] Da nun bekannt ist was CNTs berhaupt sind und wie sie hergestellt werden, klre ich nun wofr sie berhaupt von Nutzen sind beziehungsweise was sie so besonders macht. Forscher erhofften sich tolle Eigenschaften des neuen Materials. Als medienwirksames Ziel wurde der Fahrstuhl zum Mond bekannt, da Fasern aus CNTs so zugfest sein sollte, dass sie im Gegensatz zu Seilen aus Stahl, welche unter der Eigenlast reien wrden, den Fahrstuhl zum Mond mglich machen sollten. Messungen zur Zugfestigkeit der Rhren sind allerdings sehr schwierig, da diese ja nur wenige Nanometer gro sind. Trotzdem gelang es in man eine Rhre zwischen zwei auseinandergleitenden Kraftmikroskopspitzen spannte.

Die Messung der Elastizitt einwandiger CNTs ergab Werte zwischen 0,4 und 4.15 TPa, was sich durch die Schwierigkeit der Messung erklren lsst. In Durchschnitt erreichte man aber Werte von Seite 10/15

1,0-1.25 TPa, was der hchsten jemals gemessen Elastizitt fr Materialien entspricht. Der bei den CNTs gemessene Wert entspricht der elastischen -Konstante entlang der Basalebene des Graphits [ 2.1] Allerdings hngen die gemessenen Werte stark von der Qualitt und dem Durchmesser der Kohlenstoffrhren ab. So weisen CNTs mit geringerem Durchmesser einen hheren Young-Modul auf und stark defekthaltige einwandige Rhren haben nur ein Wert von ~50 GPa Mehrwandige CNTs weisen sogar noch ein etwas hheres Elastizittsmodul auf, da sie noch etwas Stabilitt durch die Wirkenden van-der-Waals Krfte haben. Bei nanotube- haltigen Kompositmaterialien beschrnkt die Bindung mit der Matrix die mechanischen Fhigkeiten, da die cc Bindung erst spter kollabiert, wodurch sich auch ein Young-Modul von 45GPa bei den Kompositmaterialien erklrt. Erstaunlich ist auch die Zugfestigkeit im Vergleich zu konventionellen Werkstoffen wie Stahl, dabei liegt die Zugfestigkeit mit 30GPa stark ber dem des Stahls mit 0.7 GPa.[3] Die hohe Stabilitt der CNTs wird dadurch erreicht, dass die in 2.1 beschrieben Graphitstruktur im Gegensatz zu kristallinen Strukturen keine prdestinierte Spaltstelle hat, aber trotz der Symmetrie auch kristalline Eigenschaften aufweist. Allerdings muss man beachten wie die Rhre belastet wird. Whrend Krafteinwirkung parallel zur Rhrenachse, durch die starke c-c Bindung relativ gut kompensiert wird , knicken die Rhren bei seitlicher Belastung schnell ab. Im hookschen-Bereich weisen CNTs perfekte Elastizitt auf, werden sie allerdings ber den Bereich gestreckt, ist die Struktur der Rhre irreversibel geschdigt, da die c-Atome anfangen sich zu verschieben und es zu Fnfring-SiebenringDefekten kommt ( Stone-Wales-Defekte;siehe Abb.) Stone-Wales-Defekt;Quelle: [7.2]

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Vllig neue Eigenschaften der CNTs entstehen. Dadurch wird auch der Durchmesser der Rhre verndert, so dass die Struktur zerstrt werden kann. Durch diese besonderen mechanischen Fhigkeiten eignen sich CNTs besonders zum verstrken von bekannten Stoffen, so werden zum Beispiel Verbundwerkstoffe mit CNTs hergestellt. Zum Beispiel Sportgerte wie durch CNTs verstrkte Tennisschlger[5]. Auf jeden Fall verndern CNTs ihre elektrischen Fhigkeiten bei mechanischer Belastung. 4)Elektrtrische Fhigkeiten von carbon nano tubes [1.6] 4.1metallische und halbleitende CNTs Die elektrischen Fhigkeiten der carbon nano tubes, lassen sich theoretisch von der den des Graphits ableiten, da die Rhren eine aufgerollte Graphenlage darstellen. Durch variieren des Aufrollvektors ergeben sich verschiedene elektrische Eigenschaften. So fand man heraus, dass ein drittel der Rhren metallischen und der Rest einen halbleitenden Charackter besitzt. Treffen beim Aufrollen zwei Kohlenstoffatome zusammen die den selben LCAO-Koeffizienten haben, zum Beispiel + und +, bleibt die Orbitalsymmetrie bestehen und die CNT hat metallische Fhigkeiten. Treffen allerdings Kohlenstoffatome mit unterschiedlichem Koeffizienten zusammen, also + und -, hat die CNT halbleitende Eigenschaften, da die Orbitalsymmetrie nicht aufrecht erhalten werden kann.

Verschiedene Aufrollvektoren; Quelle: [6.5]

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Bei den halbleitenden CNTs ist die Energielcke zwischen Valenz- und Leitungsband umgekehrt proportional zum Durchmesser[2] 4.2)Elektrische Leitung in Kohlenstoff-Nanorhren In CNTs findet eine besondere Art von Elektronenbewegung statt, diese wird als ballistischer Transport bezeichnet. Dabei treten die Elektronen nicht in Kontakt mit der Rhre und knnen so auch keine Wechselwirkung mit ihr eingehen. Man kann sich die CNTs somit als Tunnel fr die Elektronen vorstellen. Bei anderen stromleitenden Materialien ist dies nicht der Fall. Normalerweise treten die Elektronen in Leiter in Wechselwirkung mit Phononen, sodass das Gitter in Schwingung versetzt wird. Dies sorgt fr eine Erhitzung des Leiters. Somit erwrmen sich CNTs viel weniger als konventionelle Werkstoffe und lassen eine grere Stromdichte zu . So ist der Weg den ein Elektron in einer CNT zurcklegt ohne in Wechselwirkung mit dem Leiter zu treten im Vergleich zu den zuvor eingesetzten Leitern extrem gro. In Experimenten lag der zurckgelegte Weg um die 100nm im Vergleich zu Lithium ( 110 ) oder auch Kupfer ( 430 ). Dabei ist die Strombelastbarkeit bis zu 1000mal hher als bei Kupferdrhten[3].Deswegen eignen sich CNTs besonders zum Einsatz in elektronischen Hochleistungsbauteilen. So wurden z.B schon Transistoren mit CNTs gebaut, die aufgrund der spezifischen Eigenschaften viel hhere Taktfrequenzen erreichen knnen, als Prozessoren aus herkmmlichen Materialien[3]. Allerdings beschrnken sich diese positiven Eigenschaften nur auf intakte CNTs. Verunreinigte oder auch durch Stone-Wales-Defekte beschdigte CNTs zeigen extrem verschlechterte Eigenschaften auf. Weist eine 400nm lange SWNT nur 0.03% Fehlstellen auf erhht sich ihr Widerstand um das 1000fache.

4.3) CNTs als Emitter [1.7] Seite 13/15

Aufgrund ihrer Spitze mit starker Krmmung eignen sich CNTs auch besonders gut um Elektronen zu emittieren. Durch die besondere Form wird das elektrische Feld in der Spitze stark verstrkt. Ein weiterer Vorteil im Vergleich zu konventionellen Elektronenquellen (z.B Wolfram-Filament) ist, dass die CNTs nicht so stark erhitzt werden mssen und somit nicht so viel Energie durch Wrmestrahlung verloren geht.Des Weiteren hat ein Abbruch der Spitze nicht so dramatisch ist, wie bei anderen Emittern, bei den der Abbruch der Spitze zum Verlust des Ortes mit der hchsten Strahlung gleichkommt. 3) Schluss Zusammenfassend lsst sich sagen, das carbon nano tubes viele positive Eigenschaften im Vergleich zu konventionellen Werkstoffen haben. Diese beschrnken sich aber nicht nur auf einen Bereich, sondern sind vielfltig wie auch die Einsatzzwecke der CNTs. Sie sind in ihren mechanische Fhigkeiten konventionellen Werkstoffen wie Stahl in Elastizitt und Zugfestigkeit berlegen und schlagen auch die aktuell eingesetzten Leiter in ihren elektrischen Fhigkeiten. So ist zum Beispiel ihre kritische Stromdichte erheblich hher als die von Kupferdrhten. Dabei erwrmen sich CNTs auch nicht, so dass sie besser zur Herstellung von elektrischen Hochleistungsbauteilen geeignet sind. Allerdings muss dann auch die bentigte Qualitt gewhrleistet sein. Allerdings ist der Preis noch sehr hoch, wird aber mit der zunehmenden industriellen Herstellung von CNTs sinken. Die Mglichkeiten der kleinen Rhren sind auch noch lngst nicht ausgenutzt, da noch sehr viel Forschung abseits der hier beschriebenen Bereiche betrieben wird. Ob wir jemals den Fahrstuhl ins Weltall dank carbon nano tubes sehen werden ist fraglich, mein Badmintonschlger ist allerdings schon damit verstrkt. So kann man sagen , dass die Rhren, die viel kleiner sind als ein menschliches Haar enormes Potential haben.

4)Quellenverzeichnis Seite 14/15

Textquellen: Alle [1] Punkte aus dem Buch : Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 [1]auf Grundlage von: Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.6-8 [1.1]auf Grundlage von: Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S. 124.126 [1.2]auf Grundlage von: Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S. [1.3] Zitat aus : Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.128 Punkt 3.2.1 [1.4]auf Grundlage von: Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.143-160 [1.5]auf Grundlage von: Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.195-198 [1.6]auf Grundlage von: Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.198-209 [1.7]auf Grundlage von: Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.209f. [2]http://www.fkf.mpg.de/kern/publication/pdf/kannan-chem-zeit-39-16-05.pdf [2.1] Zitat aus http://www.fkf.mpg.de/kern/publication/pdf/kannan-chem-zeit-39-16-05.pdf [3]http://www.qucosa.de/fileadmin/data/qucosa/documents/731/1188546616015-6974.pdf [4] http://www.rhombos.de/shop/a/show/story/?800 Bilderquellen: [6.1]Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.6 [6.2]Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.154 [6.3]Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.146 [6.4]Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.151 [6.5]Neue Kohlenstoffmaterialien,Anke Krger, 1. Auflage 2007 S.204 [7.1]http://www.fkf.mpg.de/kern/publication/pdf/kannan-chem-zeit-39-16-05.pdf [7.2]http://www.fkf.mpg.de/kern/publication/pdf/kannan-chem-zeit-39-16-05.pdf Letzter Abruf aller PDFs : 22.2.2011 5)Selbststndigkeitserklrung Hiermit besttige ich Sebastian Michalski, dass ich die Facharbeit selbststndig und alleine angefertigt habe und alle verwendeten Quellen angegeben habe.

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