Graphitanteil

Graphitanteil bezeichnet den Anteil von Graphit in einem Material oder Gemisch, gemessen als Massenprozent (Gewichtsprozent) oder gelegentlich als Volumenanteil. Er dient der Beschreibung von Graphit in Graphitgefüllten Verbundwerkstoffen, Schmierstoffen, Bitumen, Tinten, Batteriematerialien und anderen Systemen, in denen Graphit eine spezifische Funktion übernimmt, etwa Leitfähigkeit oder Schmierwirkung.

Messung und Bestimmung des Graphitanteils erfolgen gravimetrisch oder analytisch. Typische Methoden sind die gravimetrische Thermogravimetrische Analyse (TGA), bei der organische Bindemittel oder andere Bestandteile verbrannt bzw. ausgetrieben werden, um den Graphitanteil zu bestimmen. Ergänzend können Röntgenbeugung (XRD) und Raman-Spektroskopie Hinweise auf den Graphitisierungsgrad und die Kristallstruktur geben, während mikroskopische Verfahren (z. B. SEM) die Verteilung und Dispersion des Graphits im Matrixmaterial sichtbar machen. Die Bestimmung des Graphitanteils kann je nach System auch Dichtemessungen in Kombination mit bekannten Materialdichten erfordern.

Bedeutung und Anwendungen: In Verbundwerkstoffen erhöht ein erhöhter Graphitanteil oft die elektrische und thermische Leitfähigkeit sowie die Gleitfähigkeit, während der Einfluss auf mechanische Eigenschaften abhängig von Dispersion und Orientierung ist. In Schmierstoffen oder Tribologie-Anwendungen trägt Graphit zur Reduktion von Reibung und Verschleiß bei. In Lithium-Ion-Batterien dient Graphit als typisches Anodenmaterial, wobei der Graphitanteil die elektrische Leitfähigkeit und die Kapazität beeinflusst. Allgemein gilt: Je nach Anwendung bestimmt der Graphitanteil zusammen mit Partikelgröße, Form, Orientierung und Dispersion die Leistungsfähigkeit.

Herausforderungen umfassen eine gleichmäßige Verteilung, Minimierung loser Partikel, Kosten- und Verarbeitungsfragen sowie die Abhängigkeit von Dispersion und Struktur des Graphits. Typische Bereiche reichen von wenigen Prozent bis zu einem deutlich größeren Anteil, je nach Anwendung.