Kohlenstoff

(als Werkstoff und Werkstoffkomponenete). Reiner K. ist sowohl Diamant, der härteste aller Stoffe, als auch Graphit. Ihre höchst verschiedenen Eigenschaften sind die Folge unterschiedlicher Kristallgitterstrukturen (Kristall). Ausgangs-stoffe für Bauteile aus Kohlenstoff oder Graphit sind u. a. Petrol- und Pechkoks sowie natürlicher Graphit. Die Rohstoffe werden zerkleinert und mit einem Bindemittel unterWärmezufuhr zerknetet. Die heißplastischen Massen können unmittelbar z. B. zu Fasern extrudiert (durch eine Matrize gepreßt) oder im erkalteten Zustand gemahlen werden, um das Granulat anschließend in Formen zu pressen. Danach werden die Formkörper in einem Brennofen einer Temperatur von etwa 1000 °C ausgesetzt, wobei der Binder verkokt. Für gewisse Anwendungen folgt ein Hochtemperaturprozeß (bis etwa 2800 °C), bei dem die Kristallstruktur des Graphit entsteht. Die danach verfügbaren Halbzeuge können durch spanende Bearbeitung (Fertigungstechnik) in gebrauchsfertige Teile geformt werden. Graphit zeichnet sich u. a. durch hohe Wärmeleitfähigkeit (Wärmeleitung), hohe chemisch-thermische Beständigkeit, einen niedrigen Ausdehnungskoeffizienten und eine hohe Selbstschmierfähigkeit aus. Massivkörper aus K. oder Graphit sind z. B. Dichtringe und Gleitlager, Kohlebürsten für elektr. Maschinen, Elektroden und die Umhüllungen der Brennstäbe (Atomkraftwerk). K. fasern finden vor allem Eingang in Verbundwerkstoffe, aus denen in der Luftfahrt z. B. Leitwerke für Flugzeuge und Rotorblätter für Hubschrauber hergestellt werden.

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