Regensburg 2002 – wissenschaftliches Programm

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CPP: Chemische Physik und Polymerphysik

CPP 9: Blockcopolymere, Blends und Kompositmaterialien

CPP 9.5: Vortrag

Dienstag, 12. März 2002, 14:50–15:10, H38

ESR an kohlenstoffbeschichteten Kohlenstoffasern und flachen Substraten — •M. Drescher, C. Buschhaus, U. Fasol und E. Dormann — Physikalisches Institut und SFB 551, Universität Karlsruhe (TH), D-76128 Karlsruhe

Es werden Elektronenspinresonanz(ESR)-Experimente an verschiedenen Pyrokohlenstoffschichten, die mittels CVD (Chemical Vapour Deposition) bei 1100 ^∘C aus dem Ausgangsgas Methan abgeschieden wurden, vorgestellt. Als Substrate wurden zunächst flache Strukturen wie PBN (pyrolytisches Bornitrid) und im zweiten Schritt Kohlenstoffasern verwendet. Während das PBN-Substrat keinen Beitrag zum ESR-Signal liefert, konnte das Signal der unbeschichteten Fasern von dem der Beschichtung unterschieden werden. Das ESR-Signal der ebenen Schichten variiert erheblich in Breite und Form, wofür die sich in Folge der vielfältigen chemischen Reaktionen zeitlich ändernde Zusammensetzung der Gasphase verantwortlich gemacht wird. Der Zusammenhang zwischen der Stärke der elektronen-mikroskopisch bestimmbaren Texturierung der Proben und dem ESR-Signal, das sich aus dem Zusammenspiel von Leitungselektronen mit den lokalen Momenten (paramagnetischen Defekten und dem Kernspin von eingebauten Wasserstoffatomen) ergibt, wird untersucht. Der Einfluß der Protonenkernspins kann hierbei mit Messungen der Overhausershift beobachtet werden. Die so gewonnenen Erkenntnisse werden von den ebenen Schichten auf die beschichteten Fasern übertragen, um zuletzt den Zusammenhang zwischen Reaktionsbedingungen und gebildeten Strukturen bei der Infiltration von Kohlenstoffaserbündeln zur Herstellung von Verbundwerkstoffen zu verstehen.