Dresden 2003 – wissenschaftliches Programm

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CPP: Chemische Physik und Polymerphysik

CPP 20: POSTER A

CPP 20.66: Poster

Montag, 24. März 2003, 19:00–21:00, ZEU/250

Chemische Gasphaseninfiltration von pyrolytischem Kohlenstoff – eine Elektronenspinresonanzanalyse — •Malte Drescher und Elmar Dormann — Physikalisches Institut, Universität Karlsruhe (TH), D-76128 Karlsruhe

Elektronenspinresonanz ist gut geeignet, um die elektronische Struktur des in der technischen Anwendung bedeutsamen Werkstoffs Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff (CFC) zu untersuchen. CFC wird durch chemische Gasphaseninfiltration, deren komplexer Ablauf noch nicht vollständig verstanden ist, hergestellt. Dabei wird aus z.B. Methan bei Temperaturen von ca. 1100 ^∘C pyrolytischer Kohlenstoff als Matrix in einen vorgeformten Kohlenstoffaserfilz abgeschieden, die nach Hochtemperaturtempern eine graphitähnliche Struktur annimmt .

Temperatur- und winkelabhängige Elektronenspinresonanzexperimente wurden zunächst an Modellsystemen (auf ebenen Bornitrid-Substraten oder einzelnen Kohlenstoffasern, sogenannten Monofilamenten, abgeschiedener pyrolytischer Kohlenstoff), später an infiltrierten Kohlenstoffaserfilzen mit und ohne Temperbehandlung durchgeführt, wobei sowohl die Leitungselektronen wie auch lokalisierte paramagnetische Defekte zum Signal beitragen. Aus den Messgrößen Linienform, Intensität, Linienbreite und g- Faktor sowie deren Orts- und Temperaturabhängigkeit konnten Aussagen über die zeitliche Entwicklung der Gasphase während der Reaktion, Orientierungsgrad graphitähnlicher Domänen, Konzentration der Curie-artigen Defekte und deren Wechselwirkung mit den Leitungselektronen gewonnen werden.