Herstellungsverfahren und -prozesse von Leitruß

Leitfähiger Ruß ist ein leitfähiges Material, das häufig in der Elektronik- und Energieindustrie verwendet wird und sich durch eine hohe elektrische Leitfähigkeit und einen hohen Kohlenstoffgehalt auszeichnet. Im Herstellungsprozess werden üblicherweise zwei Methoden verwendet: physikalische Gasphasenabscheidung und chemische Gasphasenabscheidung.
Bei der physikalischen Gasphasenabscheidung werden Kohlenstoffgase wie Methan und Acetylen durch Hochtemperatur-Hotspots auf der Oberfläche abgelagert, wodurch Ruß entsteht. Der Vorteil dieser Methode besteht darin, dass die Partikelgröße und Morphologie des Rußes kontrolliert werden können, sodass er eine höhere Leitfähigkeit aufweist. Der Nachteil dieser Methode ist die geringere Ausbeute und die höheren Produktionskosten.
Bei der chemischen Gasphasenabscheidung wird Ruß auf der Oberfläche abgeschieden, indem Kohlenstoffgas mit anderen Chemikalien wie Wasserstoff reagiert. Die Vorteile dieser Methode sind hohe Ausbeute und niedrige Produktionskosten. Aufgrund der chemischen Reaktionen weist Ruß jedoch eine schlechte elektrische Leitfähigkeit auf.
Unabhängig von der verwendeten Methode umfasst der Prozess zur Herstellung von leitfähigem Ruß die folgenden Schritte:
Vorbehandlung: Vorverarbeitung der Rohstoffe, wie z. B. Zerkleinern, Sieben, Mischen usw.
Abscheidung: Ablagerung auf einer Oberfläche, beispielsweise physikalische Gasphasenabscheidung oder chemische Gasphasenabscheidung.
Nachbearbeitung: Der abgeschiedene Ruß wird einer Nachbearbeitung, beispielsweise einer Wärmebehandlung, unterzogen.