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Herstellung und Optimierung von porösen, langfaserverstärkten Mullitmatrix-Verbundwerkstoffen durch Wickeln matrixinfiltrierter Faserbündel

缠绕基体渗透纤维束制备多孔长纤维增强莫来石基复合材料的制备与优化

基本信息

批准号：
5197180
负责人：
Professor Dr. Hartmut Schneider
金额：
--
依托单位：
Fachbereich 05: Geowissenschaften
依托单位国家：
德国
项目类别：
Research Grants
财政年份：
1999
资助国家：
德国
起止时间：
1998-12-31 至 2001-12-31
项目状态：
已结题

来源：
https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/5197180?language=en
关键词：
Herstellung und Optimierung von por

项目摘要

Oxidkeramische Werkstoffe haben aufgrund ihrer thermischen Stabilität in oxidierender Umgebung ein großes Anwendungspotential als thermische Schutzssysteme und als heißgasleitende Komponenten in Gasturbinen. Ein aussichtsreicher Weg zur einfachen und preisgünstigen Herstellung schadenstoleranter und thermoschockbeständiger oxidkeramischer Komponenten ist die Verstärkung poröser Mullitmatrices mit aluminium-silikatischen Langfasern (NextelTM 720). Zusätzliche Faser/Matrix-Zwischenschichten und aufwendige Heißpreßtechniken sind hierbei nicht erforderlich. Der Schwerpunkt der vorgesehenen Arbeiten liegt im Bereich der Herstellung: Hierzu wird eine Anlage zur Grünkörper("Prepreg")-Herstellung aufgebaut, in der die Faserbündel in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durch einen Mullitprecursorschlicker geführt, angetrocknet und in definierter Weise unidirektional oder kreuzweise auf eine Walze gewickelt werden. Dabei sollen der Fasergehalt, die Faserorientierung, die Sinterbedingungen, und die Matrixporosität systematisch variiert werden. Nachfolgend werden die matrixinfiltrierten, gegebenenfalls nachgeformten Fasermatten drucklos gesintert. Nach dem Sinterprozeß werden die Festigkeit, das quasiplastische Verhalten ("Schadenstoleranz"), die Thermoschockbeständigkeit und das Kriechverhalten erfaßt. Außerdem wird die Wärmeleitfähigkeit der Verbundkeramiken bestimmt. Die Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur der keramischen Verbunde und den resultierenden mechanischen und thermischen Eigenschaften werden untersucht, so daß gezielte Optimierungschritte vorgenommen werden können.

Oxidkeramische Werkstoffe haben aufgrund ihrer thermischen Stabilität in oxidierender Umgebung ein großes Anwendungspotential als thermische Schutzssysteme und als heißgasleitende Komponenten in Gasturbinen. Ein aussichtsreicher Weg zur einfachen und preisgünstigen Herstellung schadenstoleranter und thermoschockbeständiger oxidkeramischer Komponenten ist die Verstärkung poröser Mullitmatrices mit aluminium-silikatischen Langfasern（NextelTM 720）. Zusätzliche Faser/Matrix-Zwischenschichten und aufwendige Heißpreßtechniken sind hierbei nicht erforderlich. Der Schwerpunkt der vorgesehenen Arbeiten liegt im Bereich der Herstellung：Hierzu wird eine Anlage zur Grünkörper（“Prepreg”）-Herstellung aufgebaut，in der die Faserbündel in einem kontinuierlichen Arbeitsgang durch einen Mullittlesorschlicker geführt，angetrocknet and in definierter Weise unidirektional oder kreuzweise auf eine Walze gewickelt韦尔登.主要解决的是紧固件、紧固件、烧结件和系统化的韦尔登。随后，韦尔登将基质过滤，然后形成粉末。在烧结过程中，韦尔登形成了准塑性Verhalten（“Schadenstoleranz”）、热膨胀系数和Kriechverhalten。因此，我们必须确保安全。Die Zusammenhänge zwischen der Mikrostruktur der keramischen Verbunde und den resultierenden mechanischen und thermischen Eigenschaften韦尔登untersucht，so daughgezielte Optimierungschritte vorgenommen韦尔登knen.