Einfluss der Fasern, der Fasermodifikationen und der polymeren Präkursoren auf die Mikrostruktur (keramischer) Faserverbundwerkstoffe (PDF)

Ziel dieser Arbeit war die Herstellung und Untersuchung von keramischen, faserverstärkten (C/C-SiC) Verbundwerkstoffen. Diese wurden durch das Verfahren der Flüssigsilizierung hergestellt. Als Ausgangsmaterialien wurden unter anderem eine gängige Kombination aus Carbonfasern (CFn) als Verstärkungsfasern sowie Phenol-Formaldehyd-Harze als Matrixsysteme gewählt. Für eine bessere Anbindung der CFn an die Matrix wurden die kommerziellen CFn durch verschiedene Faservorbehandlungen wie eine thermische Oxidation, eine nasschemische bzw. elektrochemische Aktivierung oder eine Plasmabehandlung und eine Neubeschichtung zuerst oberflächenaktiviert. Die hergestellten C/C-SiC-Verbundwerkstoffe wurden mittels Rasterelektronenmikroskopie (REM) und mechanischer Prüfung untersucht. Eine Korrelation zeigte den Einfluss der Morphologie und der Prozessparameter auf die mechanischen Eigenschaften der C/C-SiC Verbundwerkstoffe.
Ferner wurden für die Herstellung von C/C-SiC-Verbundwerkstoffen erstmals ausschliesslich cellulosische Ausgangsmaterialen verwendet. Dadurch wurden nicht nur neuartige C/C-SiC-Verbundwerkstoffe auf Basis reiner Cellulose entwickelt und analysiert, sondern aufgrund der eingesetzten preisgünstigen, nachwachsenden Rohstoffe ebenfalls Prozessschritte und -kosten eingespart.