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Nanowerkstoffe - Beratung und Fortbildung

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Dieter Vollath

Nanokomposite I


Um die besonderen Eigenschaften mancher Nanowerkstoffe in einem technischen Produkt zu erhalten, ist es häufig notwendig, die Wechselwirkung der Nanoteilchen untereinander zu reduzieren. Daher muß der Abstand solcher Teilchen exakt eingestellt werden.

Dieser Abstand ist kleiner in dem Falle, daß Tunneleffekte unterbunden werden müssen, oder größer im Falle einer Dipol-Wechselwirkung. Wesentlich ist jedoch immer, daß der notwendige Abstand nie unterschritten wird. Das führt zum Konzept der Nanocomposites, die aus zwei Phasen bestehen: Eine aktive Phase und eine passive, die als Abstandshalter wirkt.

Eine optimale Verteilung der Phasen erhält man, indem man Kerne der aktiven Phase mit der zweiten Phase beschichtet. Zusätzlich kann man mit dieser zweiten Phase noch weitere Eigenschaften in das System einbringen.

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Elektronenmikroskopische Aufnahme von Nanocomposite Teilchen, die aus einem kristallisierten ZrO2 Kern und einer Al2O3 Hülle bestehen. Die Punkte, die in dem mittleren Teilchen sichtbar sind, repräsentieren die Lage der Zr-Ionen im Kristallgitter. Die Beschichtung aus Aluminiumoxid ist nicht kristallisiert



Die Abbildung wurde der folgenden Arbeit entnommen:
D. Vollath, D. V. Szabó, in: Innovative Processing of Films and Nanocrystalline Powders, Imperial Press, London (2002) p. 219