Gummi-Elastizität oder Viskoelastizität ist temperaturabhängig und keins der bisher bekannten Elastomere kann extremen Temperaturen standhalten. Der beständigste Silicongummi wird bei minus 55 °C hart und bei 300 °C durch die Hitze zerstört. Umso interessanter ist deshalb die thermische Beständigkeit eines neuen Werkstoffs aus Kohlenstoffnanoröhrchen (CNTs). Dieses Material ist zwischen minus 196 und 1000 °C unverändert viskoelastisch. Es besteht aus ungewöhnlich langen (4,5 mm) und sehr reinen, einwandigen bis dreiwandigen CNTs. Bei solcher Länge verbiegen und umschlingen sich CNTs wie Polymermoleküle. Anders als diese sind die CNTs jedoch gute Wärmeleiter und verhindern die bei Temperaturgefälle auftretenden Schäden. Wo sich zwei CNTs berühren, werden sie durch starke van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten. Durch Druck werden sie vorübergehend getrennt und kommen danach wieder zusammen. Die Temperatur hat darauf keinen Einfluss. Die Unempfindlichkeit gegen Tiefsttemperaturen empfiehlt den CNT-Gummi für Kältetechnik und Raumfahrt. Die Hochtemperaturanwendung allerdingst ist nur in sauerstofffreien Umgebungen möglich. An der Luft verbrennen CNTs bei 400 °C. Weitere Forschungsarbeit ist geplant, um für spezielle Anwendungen die Elastizität zu erhöhen. Die Herstellung der besonders langen und reinen Nanoröhrchen durch wassergestütztes chemisches Aufdampfen wurde von M. Xu und anderen in der Literatur (Science 2010) beschrieben.
Carbon nanotube rubber stays rubbery in extreme temperatures
Kohlenstoffnanoröhrchen-Gummi behält bei extremen Temperaturen seine Gummi-Eigenschaften
Angewandte Chemie International Edition ; 50 , 21 ; 4744-4746
2011
3 Seiten, 3 Bilder, 9 Quellen
Article (Journal)
English
On the modelling of rubber ageing and performance changes in rubbery components
Automotive engineering | 2007
|European Patent Office | 2022
|British Library Online Contents | 2014
Computing Deformations Of Rubbery Materials
NTRS | 1990
|Engineering Index Backfile | 1903
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