Strukturelles Design multinärer hochtemperaturstabiler SiC-Fasern

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Siliciumcarbidfasern sind als Komponenten für metallische oder keramische Verbundwerkstoffe seit ca. 20 Jahren Gegenstand intensiver Forschungsarbeiten. Bisher war die thermodynamische Stabilität der Fasern durch einen relativ hohen Sauerstoffgehalt begrenzt. An der TU Bergakademie Freiberg konnte ein Verfahren zur Herstellung nahezu sauerstoffreier SiC-Fasern entwickelt werden. Bislang resultierte die Mikrostruktur der Fasern aus der sich zufällig ergebenden Struktur der Precursormoleküle und den Bedingungen bei der Vernetzung und Pyrolyse der Fasern. Ziel ist es nun, ein Konzept zu entwickeln, das über den Einbau weiterer Elemente und eine gezielte Strukturierung der Polysilan-Precusormoleküle zum Faser-Design führt. Durch die Einbindung von bisher zirconiumorganischen und zukünftig auch aluminiumorganischen Verbindungen in das Precursorpolymer soll eine steuerbare Umwandlung in die keramische Form erreicht werden. Damit sollen Fasern hergestellt werden, die in ihren Eigenschaften,vor allem hohe Temperaturbeständigkeit, gezielt den Anwendungsanforderungen angepaßt werden können. Dabei sollen grundlegende Erkenntnisse über die Struktur-EigenschaftsBeziehungen zwischen Precursor und Keramik gewonnen werden, was eine noch stärkere Einbeziehung strukturanalytischer Untersuchungen erforderlich macht.