Werkstoffe als Schutz vor Laserbeschuss

Abstract

Tagung / Angewandte Forschung für Verteidigung und Sicherheit in Deutschland Vortragender: Martin Frieß Titel: „Werkstoffe als Schutz vor Laserbeschuss“ Abstract Faserkeramische Verbundwerkstoffe (C/C-SiC) wurden ursprünglich für Hitzeschutzsysteme von Raumfahrzeugen entwickelt, bei denen hohe massenspezifische Steifigkeiten und Temperaturstand-festigkeiten erforderlich sind. Aufgrund ihrer Hitze- und Erosionsbeständigkeit in Kombination mit er-höhter Schadenstoleranz erweiterte sich das Einsatzspektrum schnell auf Friktionsanwendungen, wie z.B. Pkw-Bremsscheiben sowie Reibbelägen im Maschinenbau und bei Hochgeschwindigkeitsaufzü-gen. Zudem sind diese Werkstoffe für Kurzzeitanwendungen im Heißgasbereich (z.B.: Raketenmotor) von zunehmenden Interesse. Hergestellt werden diese Werkstoffe im Flüssigsilicierverfahren, das am DLR Stuttgart entwickelt wurde. Dabei werden relativ dichte Werkstoffe ohne Nachverdichtungsschritte erreicht. Zunächst wird über gängige Methoden ein faserverstärktes Kunststoffbauteil erzeugt, das dann via Pyrolyse in einen porösen C/C-Vorkörper überführt wird. Schließlich erfolgt im dritten Schritt die Schmelzinfiltra¬tion des Vorkörpers mit flüssigem Silicium und Reaktion zum „dichten“ C/C-SiC-Bauteil. In diesem Beitrag wird über die Entwicklung und Herstellung sowie den Test keramischer Bauteile unter Laserbeschuss mit unterschiedlichen Leistungsdichten und Beaufschlagungszeiten beim DLR, Institut für Technische Physik, in Lampoldshausen berichtet. Zur Werkstoff- und Bauteilcharakterisierung in den unterschiedlichen Werkstoffstadien kamen ver-schiedene Methoden, wie die Rasterelektronenmikroskopie als auch die zerstörungsfreie Prüfmethode Computertomographie zum Einsatz. Abschließend wird über erste Ergebnisse zur Wärmeverteilung in C/C-SiC berichtet.