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3-dimensional microstructure characterization of porous ceramic matrix composites by X-ray tomography and FIB-slicing as database for numerical modelling

Bartsch, Marion und Artzt, Katia und Manero, Albert und Kenesei, Peter und Eggeler, Mario und Watermeyer, Philipp (2016) 3-dimensional microstructure characterization of porous ceramic matrix composites by X-ray tomography and FIB-slicing as database for numerical modelling. 91. DKG Jahrestagung, 2016-03-07 - 2016-03-09, Freiberg.

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Kurzfassung

All-oxide ceramic composites (CMC) are developed for applications in combustion chambers of gas turbines as an alternative for metallic materials aiming at reduction of fuel consumption and NOx emission. At DLR a CMC is processed by winding an endless alumina fibre bundle, which is infiltrated by aqueous alumina slurry, on a mandrel and further sintering of the generated ceramic ‘green body’. The result is a CMC with complex hierarchical microstructure, which is controlled by the processing parameters. Fibre arrangement, fibre volume fraction, and matrix porosity can be varied in a wide range. For determining the effect of the complex microstructure on the resulting mechanical properties, numerical models are typically based on microstructural parameters derived from microscopic analyses of cross sections. A challenge is deriving correct 3-dimensional geometry data for the numerical model from such 2-dimensional images. A distinct improvement is provided by non-destructive X-ray tomography on the length scale from mm to µm and by combined sequential focused ion beam (FIB) ablation and scanning electron microscopy, which allows for construction of 3-dimensional microstructure features in the submicron range.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/108683/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:3-dimensional microstructure characterization of porous ceramic matrix composites by X-ray tomography and FIB-slicing as database for numerical modelling
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Bartsch, Marionmarion.bartsch (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-3952-2928NICHT SPEZIFIZIERT
Artzt, Katiakatia.artzt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Manero, Albertuniversity of central florida, orlando, fl, usaNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Kenesei, Peteradvanced photon source, argonne national laboratory, argonne, illinoisNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Eggeler, Mariomario.eggeler (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Watermeyer, Philippphilipp.watermeyer (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:8 März 2016
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Ceramic Matrix Composite, CMC, Tomography, Microstructure, Modelling
Veranstaltungstitel:91. DKG Jahrestagung
Veranstaltungsort:Freiberg
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:7 März 2016
Veranstaltungsende:9 März 2016
Veranstalter :DKG - Deutsche Keramische Gesellschaft
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Antriebssysteme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L ER - Engine Research
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Brennkammertechnologien (alt)
Standort: Köln-Porz
Institute & Einrichtungen:Institut für Werkstoff-Forschung > Experimentelle und numerische Methoden
Hinterlegt von: Bartsch, Dr.-Ing. Marion
Hinterlegt am:01 Dez 2016 08:53
Letzte Änderung:24 Apr 2024 20:13

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