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Nanosilicate Unter n versteht man Partikel aus Silicat deren Größenordnung im Nanometerbereich liegt Nanoteilchen 1 Chem

Nanosilicate

Unter Nanosilicaten versteht man Partikel aus Silicat, deren Größenordnung im Nanometerbereich liegt (Nanoteilchen). Chemisch sind sie Schichtsilikate oder Silicatcluster (zum Beispiel Magnesiumsilikate), die im englischen durch Bezug auf die Tonminerale auch Nanoclays genannt werden. In Abhängigkeit von der chemischen Zusammensetzung und Morphologie der Nanopartikel werden sie in mehrere Klassen eingeteilt, die sich von den zugehörigen Mineralen wie Montmorillonit, Bentonit, Kaolinit, Hectorit, Halloysit ableiten. In der oberen Erdatmosphäre entstehen sie durch Eintrag von Silizium aus Gesteinsmeteoriten. Künstlich können sie aus den Mineralen gewonnen werden, da deren aus Schichten bestehende Struktur, die nur durch schwache Van-der-Waals-Kräfte zusammengehalten wird, durch physikalische oder chemische Methoden aufgetrennt werden kann.

Eigenschaften und Verwendung Bearbeiten

Durch Nanosilicate ergeben sich bei polymerbasierten Nanokompositen Verbesserungen für die Gasdichte und die Stabilität für den Brandschutz sowie für die Anwendbarkeit von Verguss- und Imprägnierharzen in der Autoelektrik. Nanosilicate eignen sich wegen ihrer großen Oberfläche und Adsorptionsfähigkeit als Träger für Katalysatormaterialien oder medizinische Wirkstoffe. In der Verpackungsindustrie dienen sie der Verbesserung der Kratzfestigkeit von Oberflächen. Bei einigen Polymeren wie Nitrilkautschuk ergibt sich beim Einsatz von Nanosilicaten eine Steigerung der Festigkeit. Sie kommen als Bestandteil von Beschichtungen für Textilien zum Einsatz.

In Russland wurde eine Technologie entwickelt, bei der die ursprünglich in der Natur als Gestein vorkommenden Silikate im Maschinenbau als Beschichtung für metallische Oberflächen (wie Rohre und Kabel) verwendet werden können. Diese Nano-Beschichtungen führen bei metallischen Reibpartnern zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften. Die Beschichtungen sind dabei so dünn, dass sich die Bauteilgeometrie beim Auftragen der Beschichtung nicht ändert.

Einzelnachweise Bearbeiten

  1. Hessisches Ministerium für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung: Nanotechnologie in Kunststoff, Band 15 der Schriftenreihe der Aktionslinie Hessen-Nanotech des Hessischen Ministeriums für Wirtschaft, Verkehr und Landesentwicklung, September 2009, abgerufen am 5. September 2016
  2. ↑ Stefan T. Bromley, Martijn A. Zwijnenburg: Computational Modeling of Inorganic Nanomaterials. CRC Press, 2016, ISBN 978-1-4665-7644-5, S. 369 ff. (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  3. Sigma-Aldrich: Nano Minerals: Nanoclays, abgerufen am 7. September 2016
  4. Vinny R. Sastri: Plastics in Medical Devices Properties, Requirements, and Applications. William Andrew, 2013, ISBN 978-0-323-26563-8, S. 66 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  5. Bundesanstalt für Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin: K. Rödelsperger, B. Brückel, S. Podhorsky, J. Schneider: Charakterisierung von ultrafeinen Partikeln für den Arbeitsschutz – Teil 2, 2009, ISBN 978-3-88261-104-5
  6. alles-zur-allergologie.de: Allergen Silikate Allergie Allergologie, abgerufen am 5. September 2016
  7. Hans R. Kricheldorf: Menschen und ihre Materialien Von der Steinzeit bis heute. John Wiley & Sons, 2013, ISBN 978-3-527-67002-4, S. 68 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  8. Dr. Johannes Bergmair, Dr. Michael Washüttl, Dr. Beatrix Wepner: Prüfpraxis für Kunststoffverpackungen Lebensmittel-, Pharma- und Kosmetikverpackungen. Behr’s Verlag DE, 2012, ISBN 3-89947-941-6, S. 70 (eingeschränkte Vorschau in der Google-Buchsuche).
  9. Wei-Gwo Hwang, Kung-Hwa Wei, Chang-Mou Wu: Preparation and mechanical properties of nitrile butadiene rubber/silicate nanocomposites. In: Polymer. 45, 2004, S. 5729, doi:10.1016/j.polymer.2004.05.040.
  10. Punyavee Kerativitayanan, Akhilesh K. Gaharwar: Elastomeric and mechanically stiff nanocomposites from poly(glycerol sebacate) and bioactive nanosilicates. In: Acta Biomaterialia. 26, 2015, S. 34, doi:10.1016/j.actbio.2015.08.025.
  11. lib.vt.edu: The Manufacture and Mechanical Properties of Poly(ethylene terephthalate) Fibers Filled with Organically-Modified Montmorillonite, abgerufen am 7. September 2016
  12. dtnw.de: Deutsches Textilforschungszentrum Nord-West - Nanoclays – Schichtsilikate als Füllstoffe für Polymerbeschichtungen, abgerufen am 7. September 2016
  13. metaclay.com: Pipe Insulation@1@2Vorlage:Toter Link/eng.metaclay.com (Seite nicht mehr abrufbar, festgestellt im Mai 2019. Suche in Webarchiven.)  Info: Der Link wurde automatisch als defekt markiert. Bitte prüfe den Link gemäß Anleitung und entferne dann diesen Hinweis., abgerufen am 5. September 2016
  14. rusnano.com: RUSNANO Project Company METACLAY Begins Manufacturing Nanomaterials - Press centre - RUSNANO, abgerufen am 7. September 2016
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Unter Nanosilicaten versteht man Partikel aus Silicat deren Grossenordnung im Nanometerbereich liegt Nanoteilchen 1 Chemisch sind sie Schichtsilikate oder Silicatcluster 2 zum Beispiel Magnesiumsilikate die im englischen durch Bezug auf die Tonminerale auch Nanoclays genannt werden In Abhangigkeit von der chemischen Zusammensetzung und Morphologie der Nanopartikel werden sie in mehrere Klassen eingeteilt die sich von den zugehorigen Mineralen wie Montmorillonit Bentonit Kaolinit Hectorit Halloysit ableiten 3 In der oberen Erdatmosphare entstehen sie durch Eintrag von Silizium aus Gesteinsmeteoriten 2 Kunstlich konnen sie aus den Mineralen gewonnen werden da deren aus Schichten bestehende Struktur die nur durch schwache Van der Waals Krafte zusammengehalten wird durch physikalische oder chemische Methoden aufgetrennt werden kann 4 Eigenschaften und Verwendung BearbeitenDurch Nanosilicate ergeben sich bei polymerbasierten Nanokompositen Verbesserungen fur die Gasdichte und die Stabilitat fur den Brandschutz sowie fur die Anwendbarkeit von Verguss und Impragnierharzen in der Autoelektrik 5 Nanosilicate eignen sich wegen ihrer grossen Oberflache und Adsorptionsfahigkeit als Trager fur Katalysatormaterialien oder medizinische Wirkstoffe 6 7 In der Verpackungsindustrie dienen sie der Verbesserung der Kratzfestigkeit von Oberflachen 8 Bei einigen Polymeren wie Nitrilkautschuk ergibt sich beim Einsatz von Nanosilicaten eine Steigerung der Festigkeit 9 10 11 Sie kommen als Bestandteil von Beschichtungen fur Textilien zum Einsatz 12 In Russland wurde eine Technologie entwickelt bei der die ursprunglich in der Natur als Gestein vorkommenden Silikate im Maschinenbau als Beschichtung fur metallische Oberflachen wie Rohre und Kabel 13 verwendet werden konnen Diese Nano Beschichtungen fuhren bei metallischen Reibpartnern zur Verbesserung der tribologischen Eigenschaften Die Beschichtungen sind dabei so dunn dass sich die Bauteilgeometrie beim Auftragen der Beschichtung nicht andert 14 Einzelnachweise Bearbeiten Hessisches Ministerium fur Wirtschaft Verkehr und Landesentwicklung Nanotechnologie in Kunststoff Band 15 der Schriftenreihe der Aktionslinie Hessen Nanotech des Hessischen Ministeriums fur Wirtschaft Verkehr und Landesentwicklung September 2009 abgerufen am 5 September 2016 a b Stefan T Bromley Martijn A Zwijnenburg Computational Modeling of Inorganic Nanomaterials CRC Press 2016 ISBN 978 1 4665 7644 5 S 369 ff eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Sigma Aldrich Nano Minerals Nanoclays abgerufen am 7 September 2016 Vinny R Sastri Plastics in Medical Devices Properties Requirements and Applications William Andrew 2013 ISBN 978 0 323 26563 8 S 66 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Bundesanstalt fur Arbeitsschutz und Arbeitsmedizin K Rodelsperger B Bruckel S Podhorsky J Schneider Charakterisierung von ultrafeinen Partikeln fur den Arbeitsschutz Teil 2 2009 ISBN 978 3 88261 104 5 alles zur allergologie de Allergen Silikate Allergie Allergologie abgerufen am 5 September 2016 Hans R Kricheldorf Menschen und ihre Materialien Von der Steinzeit bis heute John Wiley amp Sons 2013 ISBN 978 3 527 67002 4 S 68 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Dr Johannes Bergmair Dr Michael Washuttl Dr Beatrix Wepner Prufpraxis fur Kunststoffverpackungen Lebensmittel Pharma und Kosmetikverpackungen Behr s Verlag DE 2012 ISBN 3 89947 941 6 S 70 eingeschrankte Vorschau in der Google Buchsuche Wei Gwo Hwang Kung Hwa Wei Chang Mou Wu Preparation and mechanical properties of nitrile butadiene rubber silicate nanocomposites In Polymer 45 2004 S 5729 doi 10 1016 j polymer 2004 05 040 Punyavee Kerativitayanan Akhilesh K Gaharwar Elastomeric and mechanically stiff nanocomposites from poly glycerol sebacate and bioactive nanosilicates In Acta Biomaterialia 26 2015 S 34 doi 10 1016 j actbio 2015 08 025 lib vt edu The Manufacture and Mechanical Properties of Poly ethylene terephthalate Fibers Filled with Organically Modified Montmorillonite abgerufen am 7 September 2016 dtnw de Deutsches Textilforschungszentrum Nord West Nanoclays Schichtsilikate als Fullstoffe fur Polymerbeschichtungen abgerufen am 7 September 2016 metaclay com Pipe Insulation 1 2 Vorlage Toter Link eng metaclay com Seite nicht mehr abrufbar festgestellt im Mai 2019 Suche in Webarchiven nbsp Info Der Link wurde automatisch als defekt markiert Bitte prufe den Link gemass Anleitung und entferne dann diesen Hinweis abgerufen am 5 September 2016 rusnano com RUSNANO Project Company METACLAY Begins Manufacturing Nanomaterials Press centre RUSNANO abgerufen am 7 September 2016 Abgerufen von https de wikipedia org w index php title Nanosilicate amp oldid 236448710