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Im Juni 2024 begrüßen wir in unserem Innovation Coffee den Experten Arne Rüdinger vom Fraunhofer ISC Zentrum HTL.
Keramische Werkstoffe sind aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit, in unterschiedlichen Branchen, wie beispielsweise in der Chemie-, Wärme- und Energietechnik sowie der Luft- und Raumfahrt, vielseitig einsetzbar. Die Sprödigkeit monolithische Keramiken unter harschen Bedingungen verhindert jedoch den Einsatz.
Faserverstärkte Keramiken, Ceramic Matrix Composites (CMC), weisen eine hohen Bruchzähigkeit und -dehnung und damit auch eine hohe Schadenstoleranz auf. Sie sind jedoch bisher teuer und nur in Spezialanwendungen einsetzbar.
Um diesen Herausforderungen entgegenzuwirken, wurden am Fraunhofer-Zentrum HTL, über die Auswahl von kostengünstigem Fasern und einem speziellen Prozess, neuartige CMC entwickelt.
Damit können nun Verbundwerkstofffestigkeiten von ca. 30 MPa Biegefestigkeit bei Dehnungen von ca. 0,5% erzielt werden Die Bruchdehnung kann ebenfalls weiter gesteigert werden.
Im Gegensatz zur konventionellen CMC-Herstellung, mit vielen zeit- und energieintensiven Hochtemperaturschritten umfasst der neu entwickelte und kostengünstige Prozess, unter Anwendung der konventionellen CFK-Technologie, nur wenige Prozessschritte. Es ist möglich Prototypen bis zu Kleinserien vom Labor- bis zum Pilotmaßstab zu fertigen. Ein hoher Automatisierungsgrad des Prozesses und in der Qualitätskontrolle der Produkte ist realisierbar.
Sind Sie neugierig geworden?
Beim Innovation Coffee haben Sie die Möglichkeit der Vernetzung und eines fachlichen Austauschs mit unserem Experten Arne Rüdinger sowie mit weiteren teilnehmenden Expertinnen und Experten.
Angesprochen sind Fachkräfte folgender Branchen:
- Mobilität
- Material
- Chemische Vorprodukte & Kunststoffe
- Composites
- Glas & Keramik
- Leichtbau
- Textil
- Kreislaufwirtschaft
- Energie
- Innovatives Bauen
- Energieeffizienz in der Industrie
- Erneuerbare Energien: Strom/Wärme
- Sicherheit und Verteidigung
- Bodengebundene Systeme
- Luft-& Weltraum
- Maritime Systeme
Das Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC ist eines der wichtigsten europäischen Zentren für materialbasierte Forschung und Entwicklung in den Bereichen Energie, Umwelt und Gesundheit. Das Stammhaus und das Translationszentrum für Regenerative Therapien befindet sich in Würzburg.
Das dazugehörige Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL hat drei Standorte, in Bayreuth, Würzburg und Münchberg, wo derzeit ca. 90 Mitarbeitende arbeiten. Das Zentrum sorgt für energieeffiziente Thermoprozesse und leistet damit einen wichtigen gesellschaftlichen Beitrag zur Umsetzung der Klimaschutzziele. Zusätzlich werden faserverstärkte Keramiken, sog. Ceramic Matrix Composites (CMC), entwickelt. Das HTL deckt hierbei die gesamte Prozesskette von der Faserherstellung über deren textile Verarbeitung bis zum Aufbau der Matrix und der Systemintegration ab. Mit den Fertigungseinrichtungen können Werkstoffmuster, Prototypen und Kleinserien bis zum Pilotmaßstab hergestellt werden.
Erfahren Sie in unserem Innovation Coffee mehr über „Low cost Ceramic Matrix Composites (CMC)“ von unserem Experten Arne Rüdinger.
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