Der Chemical Vapor Deposition (CVD)-Prozess ist ein wichtiges Verfahren zur Herstellung von hochspezialisierte Kohlenstoffnano-Materialien wie Globugraphit, Aerographit und Kohlenstoffnanoröhren (CNTs), die sich durch ihre besonderen physikalischen Eigenschaften auszeichnen.
- Globugraphit: Dies ist eine spezielle Form von graphitischem Material, das durch CVD entwickelt werden kann. Im CVD-Prozess werden kohlenstoffhaltige Gase unter hohen Temperaturen in eine Reaktionskammer geleitet, wo sie auf einem Substrat abscheiden. Durch Steuerung der Reaktionsbedingungen entstehen globulare graphitische Strukturen mit einzigartigen strukturellen Merkmalen, die ihn für verschiedene industrielle Anwendungen interessant machen.
- Aerographit: Aerographit ist ein extrem leichtes, poröses Material bestehend aus einem Netz graphitischer Kohlenstoffstrukturen. Im CVD-Prozess wird dieses hergestellt, indem Zinkoxidstrukturen als Template verwendet werden. Diese Template werden in einem mit Kohlenwasserstoffgas gefüllten CVD-Reaktor platziert und bei hohen Temperaturen reduziert. Das Zinkoxid wird entfernt, hinterlässt ein Netzwerk von Kohlenstoffstrukturen und formiert Aerographit.
- Kohlenstoffnanoröhren (CNTs): CNTs werden im CVD-Prozess durch die Zersetzung kohlenstoffhaltiger Gase wie Methan oder Ethylen in Gegenwart metallischer Katalysatoren, typischerweise Eisen-, Nickel- oder Cobalt-Nanopartikel, synthetisiert. Die Kohlenstoffatome fügen sich zu zylinderförmigen Röhren zusammen, deren Durchmesser und Länge durch die Prozessbedingungen kontrolliert werden können. CNTs zeichnen sich durch ihre hohe Festigkeit und elektrische Leitfähigkeit aus und finden vielfältige Anwendungen in der Elektronik, Materialienwissenschaft und Nanotechnologie.