Entwicklung, Herstellung und Charakterisierung von SiC-Keramiken durch thermische Behandlung von Holzwerkstoffen und nachfolgender Flüssigphaseninfiltration mit Silicium

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Ziel des interdisziplinären Vorhabens ist die Entwicklung einer neuen Verfahrenstechnik zur Herstellung von biomorphen SiC-Keramiken. Auf der Basis von Holzwerkstoffen, die an der TU München hergestellt werden, soll eine neuartige Herstellroute für SiC-Strukturkeramiken entwickelt werden, wobei die Variation de Gefügeaufbaus im Mittelpunkt der Untersuchungen steht. Die Herstellung von Keramiken aus Hölzern soll in einem zweistufigen Prozeß erfolgen. Durch eine thermische Behandlung (Pyrolyse) sowie durch die abschließende Flüssigphasensilicierung werden die Holzwerkstoffe in eine strukturierte Keramik umgewandelt. Aufgrund der zu erwartenden starken Schrumpfung sowie des hohen Massenverlusts ist eine gezielte Druck- und Temperaturführung der Prozesse erforderlich. Aufbauend auf die mikroskopisch-chemische Analyse an der TU München wird beim DLR durch prozeßbegleitende Untersuchungen wie beispielsweise Thermogravimetrie und Dilatometrie die Herstellung von strukturierten SiC-Keramiken optimiert. Das Ziel sind maßhaltige und rissfrei gefertigte Proben. Im Vordergrund der werkstofftechnischen Untersuchungen beim DLR stehen die vergleichende Beurteilung dieser biomorphen Keramiken bezüglich Festigkeit und Schadenstoleranz im Vergleich zu herkömmlich gefertigten SiC-Werkstoffen.