Synthese und Hochtemperaturstabilität amorpher Keramiken im System Si-B-C-N aus polymeren Vorstufen und deren Anwendung für die Kohlenstofffaserbeschichtung über Fluid-Coating-Verfahren

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Aufbauend auf den bisherigen Forschungsergebnissen sollen Kohlenstoffaserstränge über ein Flüssigphasen-Beschichtungsverfahren mit Precursoren der ternären und quaternären Systeme Si-C-N und Si-B-C-N homogen und rißfrei beschichtet werden. Die nach der Keramisierung erhaltenen Monofilamentbeschichtungen sollen im Hinblick auf ihre physikalischen-chemischen Eigenschaften charakterisiert werden. Dabei ist besonders das Verhalten im Hochtemperaturbereich von Interesse: zum einen gegenüber reaktiven Metallschmelzen (Silizium- oder LeichtmetallSchmelzinfiltration) und zum anderen die Oxidationsstabilität der beschichteten C-Fasern bei Normalatmosphäre. Die aufgebrachte Beschichtung soll rißfrei, homogen und durchgehend sein und damit einen ausreichenden Schutz der Kohlenstoffaser gegenüber der metallischen Flüssigphase sowie den Oxidationsschutz der C-Faser bei hohen Temperaturen in weiterverarbeitenden Prozessen, zum Beispiel bei der Einlagerung in keramische Matrices, ermöglichen. Die über das Fluid-Coating-Verfahren erhaltenen beschichteten Faserwerkstoffe stellen neue, bisher wenig untersuchte Systeme mit hohem Innovationspotential dar, die vielseitige Anwendungen im zunehmend an Bedeutung gewinnenden Bereich der Verbundwerkstoffe erwarten lassen. Die Ausstattung von C-Fasern mit o.a. Schichten bietet zusätzliches Applilationspotential in Thermoplasten und Elastormeren mit hoher Scherbeanspruchung.