Bevorzugte Orientierung von Kohlenstoff-Nanoröhren in Polyethylen

Die außergewöhnlichen mechanischen Eigenschaften von Kohlenstoff-Nanoröhren können zur Verbesserung der Stärke und anderer mechanischer Eigenschaften von Polymermaterialien durch Beimischung von Kohlenstoff-Nanoröhren genutzt werden. Diese Nanoröhren können aufgrund ihrer natürlichen Form bevorzugte Orientierungen annehmen. Abbildung 1 unten zeigt die Röntgenbeugungsmuster von Polyethylen mit und ohne Zugabe mehrwandiger Kohlenstoff-Nanoröhren, in Reflexionsgeometrie am SmartLab Mehrzweckdiffraktometer von Rigaku vermessen. Ein Peak für Kohlenstoff-Nanoröhren kann in der Probe mit Zugabe der Nanoröhren klar erkannt werden. Jedoch spiegelt diese Geometrie nicht die Orientierung der Nanoröhren in diesem Material wieder.


X-ray diffraction patterns from polyethylene


Abbildung 1

Zur Bestimmung der bevorzugten Orientierung der Nanoröhren, wurden Transmissions-Röntgenbeugungsmessungen der Probe mit den Kohlenstoff-Nanoröhren in verschiedenen Richtungswinkeln druchgeführt. Der Peak für die Kohlenstoff-Nanoröhren konnte lediglich in Orientierung entlang hochgeordneter Peaks für Polyethylen gesehen werden, siehe hierzu Abbildung 2 unten. Dies lässt darauf schließen, dass sich die Nanoröhren bevorzugt entlang derselben Richtung wie die Polyethylen-Kanäle anordnen.


Nanotube peak seen only in an orientation along which high order polyethylene peaks

Abbildung 2


Das SmartLab ist das modernste hochauflösende Diffraktometer auf dem Markt. Vermutlich die auffälligste Neuerung ist die SmartLab Guidance Software, die dem Benutzer mit einem intelligenten Interface ausstattet um durch alle Feinheiten eines Experiments zu führen, beinahe so als hätte man einen Kristallographiexperten direkt an seiner Seite. Read more about SmartLab...