DE102009022082A1 - Werkstoffe, welche Kohlenstoffnanoteilchen enthalten und deren Verwendung - Google Patents

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Abstract

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkstoffe, welche Kohlenstoffnanoteilchen enthalten, für Bauteile zu verwenden, von denen neue komplexe Kombinationen von Eigenschaften sowie von statischer und dynamischer Belastbarkeit unterschiedlichen Charakters gefordert werden. Diese Aufgabe wird für die Gruppe der genannten Werkstoffe durch Verwendungen gelöst, für welche mindestens zwei der nachfolgend aufgeführten Eigenschaften oder Anforderungen maßgeblich sind: - Bearbeitbarkeit von Funktionsflächen in hoher Oberflächenqualität, - chemische Resistenz insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen, - Korrosionsbeständigkeit insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen, - Verschleißfestigkeit insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen, - Verschleißfestigkeit unter elektrischer und/oder Strahlenbelastung, - geringer Reibungskoeffizient insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen, - gute Wärmeleitfähigkeit sowie - einstellbare stoffliche Zusammensetzung zur Erzielung bestimmter physikalischer Eigenschaften. Diese Erfindung ist beispielsweise für Presswerkzeuge, Umformeinrichtungen, Lagerteile, Gusseinrichtungen, heat sinks und dergleichen insbesondere bei hohen Temperaturen anwendbar, ohne darauf beschränkt zu sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft Werkstoffe, welche Kohlenstoffnanoteilchen enthalten und deren Verwendung. Unter dem Begriff „Kohlenstoffnanoteilchen” werden im Zusammenhang der vorliegenden Erfindung als neuartige Materialien auf Kohlenstoffbasis die sogenannten Kohlenstoffnanoröhrchen (engl. „carbon nano tubes” oder „CNT”)(Firmendruckschrift der Bayer AG, Bayer Material Science „Baytubes C150 p”) sowie Kohlenstoffpulver mit Graphitstruktur und im Wesentlichen sphärischer Gestalt mit einer mittleren Korngröße von beispielsweise 55 nm (Firmendruckschrift der Firma Auer-Remy GmbH, Hamburg „Nano Powders”, Position „C 1249YD 7440-44-0”) zusammengefasst. Neben den im vorliegenden Zusammenhang vorteilhaften Eigenschaften der Kohlenstoffnanoteilchen bereitet bei sphärischen Teilchen mit ihren in allen Achsrichtungen gleichen Abmessungen die Erreichung einer im Wesentlichen isotrope Eigenschaften des Werkstoffes sichernden räumlichen Verteilung naturgemäß weniger verfahrenstechnische Schwierigkeiten bei der Aufbereitung der Rohstoffe für die Formgebung des Basiskörpers als bei Kohlenstoffnanoröhrchen mit ihrer axialen Erstreckung.
  • Während beim herkömmlichen Graphit Kohlenstoffatome in hexagonaler Anordnung flächenhaft in einzelnen Ebenen angeordnet sind, sind bei den Kohlenstoffnanoröhrchen solche hexagonalen Anordnungen rohrartig ausgebildet, woraus sich hervorragende mechanische, elektrische und thermische Eigenschaften ergeben. Wie die Silbe „nano” ausdrückt, liegen die Durchmesser dieser Kohlenstoffnanoröhrchen im Nanometerbereich; je nach Quelle spricht man 0,4 nm bis 50 nm oder 100 nm.
  • Die Schüttdichte dieser Kohlenstoffnanoröhrchen liegt nach Herstellerangaben in der Größenordnung von 0,15 g/cm3, die Materialdichte wird mit 1,3 g/cm3 bis 1,4 g/cm3 angegeben, was deutlich unter derjenigen von Graphit liegt. Als Festigkeit wird ein theoretischer Wert von 45 GPa genannt, was etwa das 20fache von Stahl wäre. Die theoretische Wärmeleitfähigkeit beträgt 6000 W/mK und übertrifft damit jene des Diamanten um das Doppelte und diejenige metallischer Wärmeleiter um mindestens eine Größenordnung (F. Kerbe, Carbon Nanotubes: Auf dem Weg aus der Forschung in die Anwendung, Keramische Zeitschrift, Heft 6(2007), S. 436–440, insbesondere Bild 1).
  • Die Kohlenstoffnanoröhrchen sind wegen ihrer oben erwähnten Materialeigenschaften schon seit einigen Jahren Gegenstand intensiver Anwendungsuntersuchungen, wobei diese in den allermeisten Fallen aus Gründen der Formgebung und wohl auch aus Kostengründen in einem anderen Material dispergiert sind und nur jeweils einer ihrer hervorragenden Materialeigenschaften ausgenutzt wird.
  • So liegt ein Schwerpunkt in der Dispergierung von Kohlenstoffnanoröhrchen in Polymeren zur Beeinflussung der elektrischen oder thermischen Leitfähigkeit des resultierenden Verbundmaterials sowie zur Realisierung von transparenten Dünnschicht-Transistoren (S. Roth, B. Hornbostel, V. Skakalova, Carbon-Based Nanocomposites im Tagungsband „Carbon Nanotubes" 19./20. September 2007 Regensburg, S. 157–164).
  • Bei einem speziellen Anwendungsfall, nämlich für einen Röntgen-Drehanodenteller, ist ein Basiskörper bekannt, welcher Kohlenstoffnanoteilchen enthält und hohe Anforderungen bezüglich der Temperatur des Brennfleckes und der Drehzahl des Röntgen-Drehanodentellers zu erfüllen vermag ( Deutsche Patentanmeldung 10 2008 050 716.4 ).
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Werkstoffe, welche Kohlenstoffnanoteilchen enthalten, für Bauteile zu verwenden, von denen neue komplexe Kombinationen von Eigenschaften sowie von statischer und dynamischer Belastbarkeit unterschiedlichen Charakters gefordert werden.
  • Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen beschriebene Erfindung gelöst.
  • Die Herstellung der erfindungsgemäß verwendbaren Werkstoffe mit Kohlenstoffnanoteilchen bzw. aus Hochleistungsgraphit- und/oder Fasergraphitwerkstoffen mit einem Gehalt an solchen Kohlenstoffnanoteilchen erfolgt nach an sich bekannten Verfahren der technischen Keramik (E60 bis E62), der Pulvermetallurgie (E36 bis E37) und der Beschichtungs technologien (S91 bis S92), wobei dafür Sorge zu tragen ist, dass die Struktur der Kohlenstoffnanoteilchen, insbesondere der Kohlenstoffnanoröhrchen, nicht zerstört wird (Die Klammerangaben sind Seitenzahlen des Standardwerkes Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau, 19. Auflage, Berlin 1997, wo diese Technologien überschaubar dargestellt sind).
  • Grundsätzliche Voraussetzung zur Erzielung der gewünschten Effekte bezüglich statischer und dynamischer Festigkeit, Hochtemperaturverhalten, Wärmeleitfähigkeit und Wärmedehnung ist die quasihomogene Verteilung der Kohlenstoffnanoteilchen im Bauteil, um einen im submakroskopischen Bereich im wesentlichen isotropen Basiskörper, d. h. einen Anisotropiegrad von beispielsweise < 1,2 (Verhältnis des Maximalwertes zum Minimalwert bei Messung in den drei räumlichen Dimensionen) bezüglich der oben erwähnten Eigenschaften bzw. Belastbarkeit zu erreichen. Im Umkehrschluss bedeutet dies aber auch, dass im makroskopischen Bereich, Vorzugsrichungen bestimmter Eigenschaften gezielt eingestellt und ausgenutzt werden können. So erlaubt eine gezielte Strukturierung durch Ausrichten der Kohlenstoffnanoröhrchen das Einstellen von Wärmeleitfähigkeiten und Zugfestigkeiten in Abhängigkeit von der Raumrichtung.
  • Im Falle der Kohlenstoffnanoröhrchen sollen deren Durchmesser und Länge untereinander nicht wesentlich voneinander abweichen. Besonders günstig ist eine leicht winklige Gestalt der einzelnen Kohlenstoffnanoröhrchen.
  • Erfindungsgemäß kann die Makrofestigkeit der Werkstoffe durch den Zusatz von hochfesten Verbindungen, wie Oxide, Nitride, Boride, Karbide, Silizide des Tantals, Niobs, Chroms, Siliziums, Molybdäns, Hafniums, Bors und/oder Wolframs bzw. Gemische derselben gesteigert werden. Auch Mischungen dieser Verbindungen sind denkbar. Im Interesse der Bindungsfestigkeit und der Herstellbarkeit von Bauteilen für die erfindungsgemäßen Verwendungen kann der Anteil dieser Stoffe in einer Achsrichtung variiert werden, wobei es weiterhin vorteilhaft sein kann, wenn der gegebenenfalls vorhandene Anteil von Graphit bzw. Graphitfasern zu einer Funktionsschicht hin zugunsten des Anteils der Kohlen stoffnanoteilchen und der genannten festigkeitssteigernden Stoffe abnimmt.
  • Der Werkstoff kann nach den üblichen Beschichtungs-Verfahren mit einer Funktionsschicht versehen werden, wobei zur Beherrschung der schädlichen Kohlenstoffdiffusion an sich bekannte Diffusions-Sperrschichten aus Rhenium, Molybdän, Tantal, Niob, Zirkonium, Titan bzw. Verbindungen und Kombinationen dieser Metalle sowie in vorteilhafter Ausgestaltung der Erfindung weiterhin eine Bindungsschicht, beispielsweise durch Einbringen von Rhenium oder Rheniumverbindungen, bzw. -Karbiden in den Oberflächenbereich des Bauteiles aus den erfindungsgemäß verwendeten Werkstoffen, angeordnet werden.
  • Bei der Verwendung von Kohlenstoffnanoröhrchen ist normalerweise eine gewisse Nanoporosität zu erwarten, so dass eine Verarbeitung im Unterdruckbereich mit einer Restatmoshäre aus Schutzgasen oder auch die Verwendung gedeckelter Kohlenstoffnanoröhrchen von Vorteil sind.
  • Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen näher erläutert.
  • Ausführungsbeispiel 1:
  • Ein Werkstoff zur erfindungsgemäßen Verwendung besteht beispielsweise aus 60 Masse-% Kohlenstoffnanoröhrchen, 20 Masse-% Nano-Graphitpulverteilchen und 20 Masse-% Molybdäncarbid. Dieser Werkstoff wird nach den üblichen Verfahren der Pulvermetallurgie und der Graphitverarbeitung durch Mischen der Pulver, Pressen und Wärmebehandlung, unter Umständen unter Anwendung des Heißpressverfahren, in Abmessungen nahe an der Endform hergestellt und durch spangebende Formung fertigbearbeitet.
  • Es werden handelsübliche ungedeckelte Kohlenstoffnanoröhrchen und feinkörniges Nano-Graphitpulverteilchen hoher Reinheit eingesetzt, wobei die ersteren sich in Länge und Durchmesser untereinander nur wenig un terscheiden und im Durchschnitt kürzer als 10 nm sein sollen. Ihre Längsachse soll nach Möglichkeit von der Geraden abweichen Dieser Werkstoff eignet sich besonders für die Verwendung bei verschleißfesten Bauteilen, wie Gleitringe, Gleitlager, Elektroden für die Funkenerosion, Matrizen und Stempel zum Heißpressen bzw. Drucksintern, Strangpressen und sowie Schleifkörper und Schneidwerkzeugauflagen, was nachfolgend noch an speziellen Ausführungsbeispielen dargestellt werden wird.
  • Ausführungsbeispiel 2:
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer vorteilhaften erfindungsgemäßen Verwendung des o. e. Werkstoffes betrifft Kokillen (Gussformen) für die Urformung von Metallen bzw. Legierungen. Die korrodierende und somit schädliche Diffusion von Legierungsbestandteilen, insbesondere von Nickel im Konzentrationsbereich von 1 Masse-% bis 10 Masse-% wird durch einen doppelten Wirkmechanismus gegenüber dem Stand der Technik deutlich vermindert. Zum einen bietet die Nanoporosität des Werkstoffes kaum Zugang für eine Diffusion und damit Korrosion an den Korngrenzen im Inneren des erfindungsgemäß verwendeten Werkstoffes und zum anderen vermindert die ausgezeichnete Wärmeleitfähigkeit des letzteren durch schnellere Erstarrung der Schmelze die Dauer der geschilderte schädliche Einwirkung von Legierungsbestandteilen. Kokillen aus dem erfindungsgemäß verwendeten Werkstoff beispielsweise bevorzugt zum Guss von Legierungen, welche Metalle ausgewählt aus der nachfolgend aufgeführten Gruppe enthalten, ohne dass die Verwendung darauf beschränkt wäre: Palladium, Nickel, Zink, Kupfer, Gold, Silber, Platin und/oder Zinn sowie übliche Zusätze im Subprozentbereich.
  • Die gleichen Vorteile werden durch die gleichen Wirkprinzipien bei der erfindungsgemäßen Verwendung der genannten Werkstoffe für Tiegel und Kokillen für das Metallstranggießen erzielt.
  • Ausführungsbeispiel 3:
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungform betrifft die erfindungsgemäße Verwendung der oben erwähnten Werkstoffe für Funkenerosionselektroden. Eine solche Elektrode unterliegt auf Grund der gesteuerten gepulsten Plasmaentladung zwischen der Elektrode und dem zu bearbeitenden Werkstück einem extremen korrosiven Verschleiß. Der erfindungsgemäß verwendete Werkstoff ergibt gegenüber dem Stand der Technik eine feinkörnigere und zugleich verschleißfestere Elektrodenmorphologie, welche über einen längeren Zeitraum eine formtreue und exakte dreidimensionale Formgebung des elektroerosiv bearbeiteten Werkstückes gewährleistet. Besonders vorteilhaft können diese Elektroden zur Erzielung von Oberflächengüten des bearbeiteten Werkstückes zwischen Stufe 5 und 14 nach VDI 3400 (Mittenrauhwerte Ra unter etwa 0,5 μm), was höchsten Anforderungen entspricht, eingesetzt werden.
  • Ausführungsbeispiel 4:
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung der kohlenstoffnanoteilchenhaltigen Werkstoffe mit ihren denen des Graphits deutlich überlegenen physikalischen Eigenschaften für Matrizen und Stempel zum Drucksintern, Heißpressen sowie für das sogenannte SPS-Verfahren und zwar sowohl für solche die im direkten Kontakt mit dem Werkstoff stehen, welcher der Drucksinterung unterworfen wird, als auch für sogenannte Stützringe, welche der eigentlichen Matrize eine außergewöhnliche Festigkeit verleihen. Im ersten Falle wird vor allem die relativ niedrige Wärmekapazität in Verbindung mit der hohen Wärmeleitfähigkeit der erfindungsgemäß verwendeten Werkstoffe ausgenutzt. Dadurch ist eine hohe Fertigungsfrequenz mit steilen Temperaturverläufen als Funktion der Zeit sowohl beim Aufheizen als auch beim Abkühlen realisierbar, wodurch u. a. neuartige Werkstoffe mit metastabilen Zusammensetzungen herstellbar sind, die nur durch eine Abschreckung an der Entmischung gehindert werden. Dieser Vorteil ist auch im zweiten Fall der sogenannten Stützringe gegeben, wenn naturgemäß auch nur indirekt. Im Vordergrund steht hier die Erhöhung der Druckfestigkeit einer Matrize aus einem anderen, mit dem Sintergut kom patiblen Werkstoff, wobei die etwa vierfach höhere Festigkeit der Stützringe aus den kohlenstoffnanoteilchenhaltigen Werkstoffen gegenüber solchen aus herkömmlichen Werkstoffen einen deutlich größeren Formhohlraum ermöglicht.
  • Ausführungsbeispiel 5:
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung der kohlenstoffnanoteilchenhaltigen Werkstoffe für Verbindungselemente, wie beispielsweise Schrauben, insbesondere zum Verbinden von Bauteilen auf der Basis von Graphit ggf. ebenfalls mit einem Gehalt an Kohlenstoffnanoteilchen oder auch an Metallen, wobei der isotrope Wärmedehnungskoeffizient zwischen 6 und 6, vorzugsweise zwischen 4,5 und 5,5 × 10–6 K–1 in Verbindung mit möglichen hohen Anzugsmomenten von Bedeutung ist. Mit einer gegenüber herkömmlichen Verbindungselementen aus Graphit mindesten um den Faktor 4 größeren Festigkeit sind solche Verbindungselemente speziell zur Befestigung von Graphitheizelementen von Vorteil, wo durch ein hohes Anzugsmoment trotz thermischer Ausdehnung ein dauerhafter elektrischer Kontakt ohne die Gefahr der Ausbildung eines elektrischen Lichtbogens sichergestellt wird. Vorteilhaft ist auch die Verwendung bei der Halterung bzw. Fixierung von Werkstücken bei der Wärmebehandlung von Metallteilen.
  • Ausführungsbeispiel 6:
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung der kohlenstoffnanoteilchenhaltigen Werkstoffe für Gleitlager. Durch die höhere Festigkeit, insbesondere mit einem Hartstoffanteil, ist ein extrem verschleißfestes und hochtemperaturbeständiges Gleitlager herstellbar. Die hohe Wärmeleitfähigkeit verhindert die Ausbildung extremer Temperaturgradienten innerhalb des Lagerkörpers, wodurch auch stärkere Reibwärmeentwicklungen beherrschbar und gute Notlaufeigenschaften erzielt werden. Die Verfügbarkeit damit ausgestatteter Maschinen und Anlagen wird beträchtlich erhöht.
  • Ausführungsbeispiel 7:
  • Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung besteht in der Verwendung der kohlenstoffnanoteilchenhaltigen Werkstoffe für Gleitringe von Gleitringdichtungen. Neben den zuvor erwähnten, für Gleitlager wichtigen Eigenschaften und Einsatzgesichtspunkten ist für diese Verwendung die ab einer Dicke von etwa 3 mm geschlossene Nanoporosität des erfindungswesentlichen Werkstoffes von überragender Bedeutung. Dieses hochdichte Material hat eine solch geringe Durchlässigkeit, dass auch kritische Medien, wie toxische Gase, aggressive Flüssigkeiten, überkritische Dämpfe und Reaktionsgemische sicher von der Außenatmosphäre abgetrennt werden können. Druckunterschiede von 80 bis 100 bar konnten bei den bisherigen Versuchen in vorteilhafter Weise dicht abgeschlossen werden.
  • Ausführungsbeispiel 8:
  • Dieses Ausführungsbeispiel betrifft die erfindungsgemäße Verwendung von Werkstoffen, welche Kohlenstoffnanoteilchen enthalten in einen abrasiven Verbundkörper (Schleifkörper), bei welchem in Fortführung des Ausführungsbeispieles 1 der dort erwähnte Hartstoff in Schleifmittelkörnung in dem oben erwähnten Werkstoff als Trägermaterial vorliegt. Die gegenüber herkömmlichen Schleifkörpern erhöhte Wärmeleitfähigkeit erlaubt einen höheren Energieeintrag und verbesserte Abtragraten bei verlängerter Standzeit des Schleifkörpers. Hierbei ist es von Vorteil, wenn der erfindungsgemäß verwendete Werkstoff Graphit enthält, der als Feststoff-Schmiermittel wirkt, so dass sich eine gleichmäßige flächige Auflage mit gegenüber herkömmlichen Schleifkörpern geringerer Reibwärmeentwicklung ergibt.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102008050716 [0006]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - F. Kerbe, Carbon Nanotubes: Auf dem Weg aus der Forschung in die Anwendung, Keramische Zeitschrift, Heft 6(2007), S. 436–440, insbesondere Bild 1 [0003]
    • - S. Roth, B. Hornbostel, V. Skakalova, Carbon-Based Nanocomposites im Tagungsband „Carbon Nanotubes” 19./20. September 2007 Regensburg, S. 157–164 [0005]
    • - Die Klammerangaben sind Seitenzahlen des Standardwerkes Dubbel – Taschenbuch für den Maschinenbau, 19. Auflage, Berlin 1997 [0009]
    • - VDI 3400 [0020]

Claims (33)

  1. Werkstoff, der nach an sich bekannten Verfahren der technischen Keramik, der Pulvermetallurgie und der Beschichtungstechnologien hergestellt und verarbeitet ist und Kohlenstoffnanoröhrchen und/oder Nano-Graphitpulverteilchen mit einer mittleren Korngröße maximal im dreistelligen Nanometerbereich (hier zusammenfassend als „Kohlenstoffnanoteilchen” bezeichnet) in quasihomogener, im submakroskopischen Bereich im Wesentlichen isotrope Eigenschaften des Werkstoffes sichernder räumlicher Verteilung enthält.
  2. Werkstoff hergestellt nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er weiterhin Graphit ohne Begrenzung der Korngröße und/oder Graphitfasern enthält.
  3. Werkstoff hergestellt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er 10 Masse-% bis 90 Masse-% Kohlenstoffnanoteilchen enthält.
  4. Werkstoff hergestellt nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass er 2 Masse-% bis 10 Masse-% Kohlenstoffnanoteilchen enthält.
  5. Werkstoff nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass er zur Festigkeitssteigerung und Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit als Zusätze Oxide, Nitride, Boride, Karbide, Silizide des Tantals, Niobs, Chroms, Siliziums, Molybdäns, Hafniums, Bors und/oder Wolframs bzw. Gemische davon enthält.
  6. Werkstoff nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze in Faserform vorliegen.
  7. Werkstoff nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze in Korngrößen im maximal dreistelligen Nanometerbereich vorliegen.
  8. Werkstoff nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zusätze 4 Volumen-% bis 95 Volumen-% ausmachen.
  9. Werkstoff nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Achsrichtung der einzelnen Kohlenstoffnanoröhrchen von der Geraden abweicht, bevorzugt winklig oder in Form einer Schraubenlinie verläuft.
  10. Werkstoff nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoffnanoröhrchen solche mit Mehrfachwandungen sind.
  11. Werkstoff nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich Länge und Durchmesser der Kohlenstoffnanoröhrchen nicht mehr als um den Faktor 10, bevorzugt nicht mehr als um den Faktor 3 unterscheiden.
  12. Werkstoff nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kohlenstoffnanoröhrchen an ihren Enden durch einen Deckel verschlossen sind und bevorzugt Hohlkugelform haben.
  13. Verwendung eines Werkstoffes nach einem der bisherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für diese Verwendung mindestens zwei der nachfolgend aufgeführten Eigenschaften oder Anforderungen maßgeblich sind: – Bearbeitbarkeit von Funktionsflächen in hoher Oberflächenqualität, – chemische Resistenz insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen, – Korrosionsbeständigkeit insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen, – Verschleißfestigkeit insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen – Verschleißfestigkeit unter elektrischer und/oder Strahlenbelastung, – geringer Reibungskoeffizient insbesondere bei hohen Einsatztemperaturen – gute Wärmeleitfähigkeit, – einstellbare stoffliche Zusammensetzung zur Erzielung bestimmter physikalischer Eigenschaften.
  14. Verwendung nach Anspruch 13 für Tiegel und Kokillen zum Metallgießen, bevorzugt zum Metallstranggießen und besonders bevorzugt zur Gussformung von Legierungen, welche Metalle ausgewählt aus der nachfolgend aufgeführten Gruppe enthalten: Palladium, Nickel, Zink, Kupfer, Gold, Silber, Platin, Zinn sowie übliche Zusätze im Subprozentbereich.
  15. Verwendung nach Anspruch 13 für Halterungen und Fixierungen bei der Wärmebehandlung von Metallteilen.
  16. Verwendung nach Anspruch 13 für Bauteile von Handhabungen bei der Glasverarbeitung im heißen Zustand, wie Greifer, Schieber, Umlenker und dergleichen.
  17. Verwendung nach Anspruch 13 für Bauteile von Industrieöfen und Wärmebehandlungsanlagen.
  18. Verwendung nach Anspruch 13 für Bauteile, welche zugleich hohe Temperaturen und hohe Drücke aggressiver Medien auszuhalten haben.
  19. Verwendung nach Anspruch 13 für Elektroerosiv-Elektroden.
  20. Verwendung nach Anspruch 13 für Bauteile von Nuklearanlagen.
  21. Verwendung nach Anspruch 13 für Schleifstücke zur Stromübertragung.
  22. Verwendung nach Anspruch 13 für Bauteile von Ionenimplatern
  23. Verwendung nach Anspruch 13 für Rönten-Stehanoden.
  24. Verwendung nach Anspruch 13 für Matrizen für das Heisspressen und Drucksintern, bevorzugt für Stützringe solcher Matrizen, welche denselben Heissfestigkeit verleihen, ohne mit dem zu sinternden Material in Berührung zu kommen.
  25. Verwendung nach Anspruch 13 für unter hohen Temperaturen einsetzbare Verbindungselemente, wie Schrauben, Gewindestäbe und Muttern bevorzugt für Verbindungselemente von Teilen, von denen mindestens eines aus einem Werkstoff auf der Basis von Graphit und/oder Kohlenstoffnanoteilchen besteht.
  26. Verwendung nach Anspruch 13 insbesondere mit einem Gehalt an Hartstoffen nach Anspruch 5 für mindestens einen Partner einer Gleitpaarung, wie Gleitlager, Gleitringe von Gleitringdichtungen.
  27. Verwendung nach Anspruch 13 für Bauteile von Anlagen zur Halbleiterherstellung, bevorzugt für Bauteile von Anlagen zur Herstellung von Siliziumbauelementen aus Polysilzium, multikristallinem und einkristallinem Silizium und besonders bevorzugt für Dummy-Wafers.
  28. Verwendung nach Anspruch 13 für Strangpressmatrizen.
  29. Verwendung nach Anspruch 13 für Presswerkzeuge.
  30. Verwendung nach Anspruch 13 für Träger spanabhebender Werkzeuge.
  31. Verwendung nach Anspruch 13 für Sputtertargets.
  32. Verwendung nach Anspruch 13 insbesondere mit einem Gehalt an Hartstoffen nach Anspruch 5 in Schleifmittelkörnung für abrasive Verbundkörper.
  33. Verwendung nach Anspruch 13 insbesondere eines Werkstoffes nach Anspruch 8 für heatsinks in der Leistungs- und Mikroelektronik.
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