Entwicklung neuartiger Hochleistungsbaustoffe auf Basis kohlenstoffbasierter Nanostrukturen

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Die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und der Dauerhaftigkeit des weltweit wichtigsten Baustoffs, des Kompositwerkstoffs Beton, erfolgt durch immer feinere volumenfüllende Zusatzstoffe im Mikro- und Nanometerbereich wie Silica und Kohlefasern. Ein konsequenter Einsatz neuartiger kohlenstoffbasierter Nanostrukturen (CNSs), mit Röhren- (carbon-nano-tubes CNTs) oder Glockenstruktur (carbon-nano-bells CNBs) erscheint aussichtsreich. Die herausragenden mechanischen Eigenschaften dieser Strukturen möchten wir für Hochleistungsbaustoffe nutzbar machen. Speziell die Erhöhung der Zugfestigkeit durch oberflächenmodifizierte CNSs steht im Vordergrund. Die verbesserten mechanischen Eigenschaften lassen zudem Ressourceneinsparungen durch das Einbringen von CNSs in den Baustoff erwarten. Eine genaue Erforschung des Einflusses der CNSs auf das Mikro- und Nanogefüge und der daraus resultierenden Eigenschaftsänderungen ist für den effektiven Einsatz der Nanokomposite elementar. Diese Zusammenhänge werden durch kombinierte Anwendung verschiedenster moderner Methoden, beginnend an Modellsystemen, grundlegend untersucht. Die enge Kooperation des Instituts für Bau- und Werkstoffchemie (Prof. Dr. Trettin), aus dem Fachbereich Chemie, und des Instituts für Werkstofftechnik (Prof. Dr. Jiang), aus dem Fachbereich Maschinenbau, lässt zudem Synergieeffekte erwarten.