Herstellung und Charakterisierung funktionalisierter Composite-Partikel

Language
de
Document Type
Doctoral Thesis
Issue Date
2005-12-20
Issue Year
2005
Authors
Linsenbühler, Markus
Editor
Abstract

Highly disperse powders are increasingly used in industrial applications. However, the processing of highly disperse particles is difficult due to strong van-der-Waals attraction forces. With increasing fineness of the particles, the van-der-Waals force between the particles increases in comparison to the gravity force. By reducing the van-der-Waals interaction the number of possible industrial applications is increased. A possibility to reduce the van-der-Waals attraction is the coating of the highly disperse particles (micro-scaled host-particles) with nano-scaled spacers (guest-particles). By means of a particle-particle-coating process composite-particles consisting of guest- and host-particles are produced. The tailoring of the interparticulate interactions between nano-scaled guest-particles (spacers) and micro-scaled host-particles enables the production of functionalized composite-particles. The functionalized composite-particles combine the distinct properties of fine powders (e.g. a high specific surface) with tailored properties, like a good flowability or fluidizability. With these advantageous properties new applications for the functionalized composite-particles are generated. So far new applications were not possible due to processing problems caused by the van-der-Waals attraction such as caking, agglomeration or poor flowability.

Abstract

Hochdisperse Pulver werden zunehmend in industriellen Applikationen eingesetzt. Dem vermehrten Einsatz steht die schwierige Handhabung hochdisperser Pulver entgegen. Das Verhalten hochdisperser Pulver wird hauptsächlich von der van-der-Waals Wechselwirkung und durch die hohe spezifische Oberfläche bestimmt. Die van-der-Waals Kraft zwischen feinsten Partikeln übersteigt deutlich die Gewichtskraft dieser Partikel. Durch die Herabsetzung der van-der-Waals Wechselwirkung wird der Einsatzbereich hochdisperser Pulver erweitert. Eine Möglichkeit zur Reduktion der van-der-Waals Anziehung ist das Aufbringen von nanoskaligen Abstandshaltern, den Guest-Partikeln, auf die Oberfläche mikroskaliger Partikel, den Host-Partikeln. Mit Hilfe eines Partikel-Partikel Beschichtungsprozesses werden Composite-Partikel aus Guest- und Host-Partikeln hergestellt. Die gezielte Manipulation der interpartikulären Wechselwirkungen zwischen nanoskaligen Guest-Partikeln (Abstandshalter) und mikroskaligen Host-Partikeln ermöglicht die Herstellung funktionalisierter Composite-Partikel. Die funktionalisierten Composite-Partikel kombinieren die besonderen Eigenschaften feinster Pulver, wie beispielsweise eine hohe spezifische Oberfläche, mit gezielt generierten Eigenschaften, wie einem guten Fließ- und Fluidisationsverhalten. Mit diesen vorteilhaften Eigenschaften eröffnen sich neue Einsatzgebiete für die funktionalisierten Composite-Partikel in der pharmazeutischen Industrie oder bei der Herstellung neuer Werkstoffe. Neuen Anwendungen standen bisher Verarbeitungsprobleme, wie beispielsweise Anbackungen und Verklumpungen, aufgrund der van-der-Waals Anziehung im Weg.

DOI
Document's Licence
Faculties & Collections
Zugehörige ORCIDs