20 JAHRE - Bayerische Forschungsstiftung

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sgL carbon gmbh
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86405 meitingen
bertram hassink
tel. 08271 / 83-3386
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ProJeKtPartner
Fraunhofer-institut für silicatforschung
isc
Zentrum für angewandte analytik
www.isc.fraunhofer.de
universität bayreuth
Lehrstuhl Keramische werkstoffe cme
www.uni-bayreuth.de
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Kontinuierliche Silizierung von
C/C-Formkörpern (KontiSilizierung)
Links: temperaturverteilung der Preform während der siliziuminfiltration; rechts: 3D-Darstellung der
Porenverteilung in der Preform vor (rechte hälfte) und nach der siliziuminfiltration (linke hälfte)
Ziel des Forschungsvorhabens war die entwicklung eines kontinuierlichen schnellsilizierungsverfahrens
zur massenfertigung von bremsscheiben aus kohlenstofffaserverstärktem
siliziumcarbid (c/sic) für die automobilindustrie.
Kohlenstofffaserverstärkte siliziumcarbid
(c/sic)-bremsscheiben besitzen hervorragende
anwendungseigenschaften, erfordern
jedoch einen komplizierten herstellprozess.
besonders aufwendig ist die silizierung, bei
der flüssiges silizium in poröse Preformen
aus Kohlenstoff infiltriert wird. Ziel war
deshalb die – auch im internationalen maß-
stab erstmalige – entwicklung eines kontinu-
ierlichen schnellsilizierungsverfahrens. eine
schnelle silizierung in kontinuierlich betrie-
benen ofenanlagen sollte es erlauben, die
begrenzung des derzeitigen batch-betriebes
zu überwinden.
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im Projekt wurde ein Verfahren entwickelt,
mit dem die silizierung im Laborofen untersucht
werden kann. Dabei wurden die temperaturverteilung
und die siliziumaufnahme
der Preformen in situ gemessen und die mikrostruktur
der Preformen vor und nach der
silizierung mit computertomographie analysiert.
auf diese weise konnte ein klarer Zusammenhang
zwischen Prozessparametern
und mikrostruktur hergestellt werden. es
zeigte sich, dass die infiltrationsdauer um
mehr als 80 % reduziert werden kann, ohne
die anwendungseigenschaften zu beeinträch-
temperatur in °c
tigen. Die an Laborproben gewonnenen ergebnisse
konnten auf bauteile in bremsscheibengröße
übertragen werden. Damit wurde
ein erster schritt in richtung Fertigung von
c/sic–bremsscheiben durch kontinuierliche
silizierung erreicht.