Wärmeleitende Kunststoffe entwickelt

Dr. Bossert und sein Team vom Lehrstuhl für Materialwissenschaft arbeiten bereits seit langem erfolgreich an Methoden, um Fertigung und Einsatzmöglichkeiten dieser Materialien weiter zu verbessern. Den aktuellen Stand ihrer Forschungen präsentierten sie während der Fachmesse "Composites Europe 2014" in Düsseldorf.

Außerdem stellen die Materialwissenschaftler neuartige Kunststoffe vor, die sich durch eine vergleichsweise hohe Wärmeleitfähigkeit auszeichnen. "Normalerweise wirken Kunststoffe eher isolierend als wärmeleitend", sagt Dr. Bossert. Für bestimmte Anwendungen aber seien Faserverbundwerkstoffe wünschenswert, die entstehende Wärme ableiten können, beispielsweise in elektrischen Bauelementen, die sich erwärmen oder in formgebenden Werkzeugen bei der mikrowellen-induzierten Aushärtung von Kunststoffen.

Um aus einem isolierenden einen wärmeleitfähigen Kunststoff zu machen, setzen die Forscher, in Kooperation mit dem Unternehmen Klebtechnik Zimmermann iKTZ, dem flüssigen Werkstoff funktionale Füllstoffe - wenige Mikrometer große Partikel - aus Metall, Keramik oder Kohlenstoff zu. Das entstehende Composite vereint die Eigenschaften der Partikel mit denen der Matrix. "Die Wärmeleitfähigkeit steigt mit steigendem Partikel-Anteil an", so Bossert. Neben Material und Menge nehme auch die Gestalt der zugesetzten Partikel entscheidenden Einfluss auf die Eigenschaften des Verbundwerkstoffes. Eine zweite Strategie der Jenaer Forscher, die Wärmeleitfähigkeit von Faserverbunden zu erhöhen, ist das Aufbringen einer wärmeleitenden Keramikschicht.

Quelle: Universität Jena