Herstellung von amorphen SiCN-Verbundbauteilen über die spritzgusstechnische Verarbeitung von kohlenstoffkurzfaserverstärkten Polysilazanen

Das Ziel dieser Arbeit ist die spritzgusstechnischn Verarbeitung von kurzfaserverstärkten, siliziumorganischen Compounds zur Herstellung keramischer Verbundbauteile, wie es zur Serien- und Massenproduktion von faserverstärkten Kunststoffteilen bereits etabliert ist. Ziel ist die Fertigung von CMC-Bauteilen in hoher Stückzahl und Geometrievielfalt, wobei im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik signifikante Kostensenkungen bei der Herstellung von keramischen Faserverbundwerkstoffen erzielt werden könnten.

Hochleistungswerkstoffe, wie z.B. keramische Verbundwerkstoffe (Ceramic Matrix Composites, CMC) mit maßgeschneiderten Eigenschaftsprofilen sind die Grundlage für zahlreiche technische Innovationen. Diese Werkstoffgruppe weist neben ausgezeichneter Hochtemperaturbeständigkeit gute Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften bei geringer Dichte auf. Aufgrund ihrer spezifischen Eigenschaften weisen CMC ein besonderes Anwendungsspektrum auf. Beispiele hierfür sind Hitzeschutzverkleidungen in der Raumfahrt oder Bremsscheiben im Flugzeug- und Fahrzeugbau. Der Schwerpunkt dieser Dissertation liegt in einer für faserverstärkte, keramische Verbundwerkstoffe neuartigen Technologieentwicklung mit Hilfe des Spritzgießverfahrens, wie es zur Serienproduktion von Kunststoffteilen bereits etabliert ist. Im Ergebnis der Technologieentwicklung ist es möglich, auch CMC-Bauteile in hoher Stückzahl und Geometrievielfalt herzustellen, wobei im Vergleich zum derzeitigen Stand der Technik signifikante Kostensenkungen bei der Herstellung von keramischen Faserverbundwerkstoffen erzielt werden können.