Kohlenstoff

Kohlenstoff bildet bekanntlich fast zehn Millionen verschiedene Verbindungen und ist die chemische Grundlage allen bekannten Lebens.

Auf der Erde ist die Kohlenstoffmenge affektiv konstant und wird durch einen als „Kohlenstoffkreislauf“ bezeichneten Prozess ständig von einem „Zustand“ in einen anderen umgewandelt.

Es gibt verschiedene Formen von reinem Kohlenstoff. Die bekanntesten sind jedoch Diamant und Graphit. Unter sehr hohem Druck kristallisiert Kohlenstoff im kubischen System unter Bildung von Diamant. Diamant ist klar und transparent und das härteste bekannte Mineral. Es ist auch ein gutes Schleifmittel und ein ausgezeichneter elektrischer Isolator und Wärmeleiter. Bei „normaleren“ Drücken kristallisiert Kohlenstoff im hexagonalen System zu Graphit. Im Gegensatz zu Diamond ist Graphit ein schwarzes und undurchsichtiges Material. Graphit ist sehr weich, ein gutes Schmiermittel und ein guter Stromleiter. Graphit ist auch ein guter Wärmeisolator. Der Grund für den großen Unterschied in den Eigenschaften zwischen den beiden Kohlenstoffformen liegt in der unterschiedlichen Bindung der Kohlenstoffatome in Diamant und Graphit.

Andere Formen von Kohlenstoff umfassen amorphen Kohlenstoff, der vollständig isotrop ist, und Kohlenstoffnanoröhren, die zu den anisotropsten Materialien gehören, die jemals hergestellt wurden.

Kohlefaser wird durch Pyrolyse von synthetischem Polyacrylnitril und anderen organischen Substanzen hergestellt. Diese Fasern haben eine Struktur, die schmalen Filamenten aus Graphit ähnelt. Durch thermische Verarbeitung wird die Struktur zu einer Endlosfolie neu geordnet. Die resultierenden Faserplatten haben eine höhere spezifische Zugfestigkeit als Stahl. Die Kristallausrichtung verleiht Kohlefaser ein hohes Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht. Kohlefaser hat auch eine geringe Wärmeausdehnung. Diese Eigenschaften haben zu einer umfassenden Verwendung von Kohlenstofffasern in der Luft- und Raumfahrt, im Tiefbau, im Militär, im Motorsport und in anderen Leistungssportarten wie dem Radfahren geführt.

Graphit wird in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, unter anderem als Schmiermittel, Pigment, Elektroden für Trockenbatterien, Galvanisieren und Galvanoformen sowie als Neutronenmoderator in Kernreaktoren.

Advent Research Materials Ltd liefert Graphit in Folien-, Folien- und Kohlefasergarnform in verschiedenen Mengen.