Kohlenstoffmaterialien

Kohlenstoff ist ein essentielles Element ohne das es auf der Erde weder pflanzliches, noch tierisches oder menschliches Leben gäbe. Im menschlichen Körper ist Kohlenstoff mit einem Anteil von etwa 10 % (Atom-%) nach Wasserstoff und Sauerstoff das wichtigste Element, während er auf der Erde nicht unter den 10 häufigsten Elementen zu finden ist.

In elementarer Form kommt Kohlenstoff in drei Modifikationen als Diamant, Graphit oder Fulleren vor. Jede dieser Modifikationen zeichnet sich durch gänzlich unterschiedliche Eigenschaften aus. So ist Diamant eines der härtesten Materialien und klar wie Glas; Graphit ist dagegen sehr weich und besteht aus mattschwarzen, schuppigen Kristallen.

Der größere Anteil des Kohlenstoffs auf der Erde liegt jedoch in gebundener Form vor und bildet als Carbonate beispielsweise ganze Gebirgszüge (Dolomiten). Die fossilen Rohstoffe Kohle, Erdöl und Erdgas sind wiederum eine Mischung verschiedener organische Kohlenwasserstoffverbindungen, die durch Umwandlung pflanzlicher und tierischer Überreste unter hohem Druck entstanden sind. Die Fähigkeit des Kohlenstoff lange Ketten oder Ringe zu bilden, führt zu einer Vielzahl an chemischen Verbindungen.

Diese Vielfalt des Kohlenstoff und seiner Verbindungen machen ihn seit jeher zu einem wichtigen Bestandteil in der Natur, in der Umweltchemie, in der Technik und damit im Alltag des Menschen.

So wurde Holzkohle beispielsweise schon in der Altsteinzeit als Wärmequelle genutzt. Graphit findet aufgrund seiner Schichtstruktur als Bleistiftmine Einsatz und Ruß wird in schwarzer Tinte verwendet. Auch in der Stahlproduktion spielt Kohlenstoff eine wichtige Rolle. Ruß hatte als Bestandteil in Reifen seinen Anteil bei der Entwicklung der Motorisierung. Graphit wird aufgrund seiner Eigenschaften auch als Schmier- und Gleitmittel eingesetzt, kommt in Elektromotoren zum Einsatz und erhält neuerdings im Zuge der Elektromobilität und Energiewende große Bedeutung als Elektrodenmaterial in Lithiumionenbatterien. Aktivkohle wird aufgrund seiner Porosität und großen inneren Oberfläche in vielen Bereichen als Adsorptionsmittel oder Trägermaterial für Katalysatoren eingesetzt.

Neue Anwendungsgebiete und neue Produktentwicklungen fordern zumeist auch präzise definierte Partikelgrößen. Um diese zuverlässig zu erreichen, kommen Mahl- und Sichtmaschinen von NETZSCH beispielsweise im Herstellprozess folgender Kohlenstoff-Materialien zum Einsatz:

  • Graphit
  • Ruß
  • Koks
  • Aktivkohle
  • Carbonfasern
  • Graphen
  • Carbon Nano Tubes
  • Diamant

Weitere Informationen über die NETZSCH Lösungen für:

Prozesstechnologie für die Graphitverrundung
Prozesstechnologie für recovered Carbon Black (rCB)