Folien aus mehrwandigen Kohlenstoffnanoröhren, auch Buckypaper genannt, stellen eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Schirmmaterialien für elektromagnetische Strahlung dar. Zum Aufbau eines grundlegenden Verständnisses und zur Verbesserung der Verarbeitbarkeit gegenüber kommerziell erhältlichem Buckypaper, wurden nach Auswahl eines geeigneten Herstellungsverfahrens Buckypaper aus unterschiedlichen Nanomaterialien hergestellt. Zur Untersuchung der Auswirkung ausgewählter Herstellungsparameter erfolgte dabei eine Parametervariation mittels statistischer Versuchsplanung. Zusätzlich wurden im Vorfeld weitere Einflussfaktoren betrachtet. Dadurch konnten unterschiedliche Einwaagemengen und Rohmaterialien, verschiedene Lösungsmittel und Konzentrationen der Nanomaterialien sowie diverse Prozessparameter des angewandten Nassprozesses untersucht werden. Im Rahmen der Charakterisierung der hergestellten Proben, mittels unter anderem Vierleiter- und Schirmdämpfungsmessung sowie Rasterelektronenmikroskopie, wurden die signifikanten Einflüsse der untersuchten Parameter identifiziert und beschrieben. Es konnten dadurch sehr homogene Buckypaper mit hoher Leitfähigkeit und guter Schirmungseffektivität hergestellt werden, die eine verbesserte Grundlage für die weitere Entwicklung mikrostrukturierter Schutzfolien bilden. Aus dem Ergebnis der Arbeit lassen sich optimale Herstellungsparameter von Buckypaper für den Einsatz als Schirmmaterial im Bereich der elektromagnetischen Verträglichkeit ermitteln. / Freestanding multiwalled carbon nanotube sheets, also known as buckypaper, represent a promising alternative for various applications, especially for electromagnetic interference shielding. In order to develop a fundamental understanding and improve the processability compared to commercially available buckypaper, sheets from different nanotube materials were produced after a suitable manufacturing process had been selected. Design of experiments was used to investigate the effects of various manufacturing parameters. Other influencing factors were considered in advance. Several raw materials of different weights, varying solvents and concentrations of the nanomaterials as well as various processing parameters of the applied wet process were thereby examined. Significant influences on the properties of produced buckypaper were identified during characterization by, among other means, four-point probe, shielding attenuation measurements and scanning electron microscopy. From the result, optimal manufacturing parameters can be determined. Thus, very homogeneous buckypaper with high electrical conductivity as well as good mechanical strength and shielding effectiveness could be produced. This provides a solid foundation for further development of frequency selective electromagnetic interference shields.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:DRESDEN/oai:qucosa:de:qucosa:80570 |
| Date | 05 September 2022 |
| Creators | Peter, Christoph |
| Contributors | Tödter, Hendrik, Martin, Prof. Dr. techn., Schmiel, Tino, Technische Universität Dresden |
| Source Sets | Hochschulschriftenserver (HSSS) der SLUB Dresden |
| Language | German |
| Detected Language | German |
| Type | info:eu-repo/semantics/acceptedVersion, doc-type:masterThesis, info:eu-repo/semantics/masterThesis, doc-type:Text |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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