Stabilisierung PAN-basierter Fasern in oxidativem Atmosphärendruckplasma – Charakterisierung der DBE und Identifikation relevanter Plasmaspezies sowie ihres Einflusses auf die Reaktionskinetik im Substrat

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Thomas Gries; Dr. Guido Link; Professor Dr. Wolfgang Viöl
• Fachliche Zuordnung: Optik, Quantenoptik und Physik der Atome, Moleküle und Plasmen
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 518273628

Die thermische Stabilisierung des Precursors ist der erste und zeitlich sowie energetisch auf-wendigste Produktionsschritt bei der Herstellung von Carbonfasern aus Polyacrylnitril (PAN)-Fasern. Die Forschung an der Stabilisierung von PAN-Fasern hat bereits viele anwendungsorientierte Ergebnisse hervorgebracht: So konnten Lee et. al bereits 2013 zeigen, dass durch die Einwirkung reaktiver Plasmaspezies beim Stabilisierungsprozess dessen Dauer um ca. 50 % verkürzt wird, und somit energie- und kosteneffizienter gegenüber der konventionellen thermischen Behandlung ist. Grundlegende Erkenntnisse zum Ablauf der Reaktion im Faserinnern sind jedoch bisher nur sehr eingeschränkt vorhanden und können noch nicht den genauen zeitlichen Ablauf der Teilreaktionen beschreiben. Das Verständnis der Reaktionskinetik von Stabilisierungsreaktionen unter Plasmaatmosphäre ist daher Gegenstand dieses Forschungsvorhabens.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen