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Schutzsysteme basierend auf Faserverbundwerkstoffen und daraus abgeleiteten MiCaSiC®-Keramiken

Frieß, Martin and Ritt, Stefan Andreas (2016) Schutzsysteme basierend auf Faserverbundwerkstoffen und daraus abgeleiteten MiCaSiC®-Keramiken. In: Bundesministerium der Verteidigung. F&T Symposium 2016 „Safety und Security in militärischen Waffensystemen“, 13.-14.6.2016, Mannheim.

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Abstract

Am Institut für Bauweisen und Strukturtechnologie werden seit vielen Jahren Faserverbundwerk¬stoffe als Strukturwerkstoffe entwickelt und untersucht. Aufgrund der günstigen Energieabsorptionsei¬gen-schaften finden sie auch Anwendung im Bereich der Schutzsysteme, dies sowohl im ballistischen Be-reich als auch im Bereich des für die Luftfahrt typischen Hochgeschwindigkeitsaufpralls von Fremdkör-pern. Eine Weiterentwicklung von kerbschlagempfindlichen Faserverbundwerkstoffen hinsichtlich der Abwehr vor ballistischem Impact von Hartgeschossen bietet die adaptierte keramische Materialvariante Mi¬CaSiC®. Diese monolithische SiC Keramik wird über das kostengünstige LSI-Verfahren hergestellt. Dazu werden am DLR hochporöse C-Preformen gefertigt die anschließend mittels flüssigen Siliciums infiltriert und zu SiC-Keramik konvertiert werden. Dieses Herstellungsprinzip erlaubt eine kostengünstigere Her¬stellung von SiC-Keramiken im Vergleich zu kommerziell eingesetzten Sinterwerkstoffen. Auf Basis der MiCaSiC®-Keramiken wurden Schutzsysteme als ballistische Verbundpanzerung entwickelt und hergestellt. Diese Panzerungssysteme wurden zudem auf ihre ballistische Performance (Single- so¬wie Multi-Hit) über Versuche bei internationalen Partnern überprüft. Dabei wiesen die Systeme mit Flä¬chengewichten zwischen 30-40 kg/m² (Single-Hit) und 40-50 kg/m² (Multi-Hit) einen Grenzgeschwindig¬keitsbereich zwischen 850-1100 m/s bei Einzelbeschuss bzw. 700-900 m/s bei Mehr-fachbeschuss auf. Daneben werden am Institut Luftfahrt- und Fahrzeugstrukturen zur Erhöhung der Sicherheit gegenüber Sonderbelastungen wie Crash und High Velocity Impact (HVI) entwickelt. Diese können unter realitätsna¬hen Bedingungen in institutseigenen Einrichtungen getestet sowie numerisch simuliert werden. Als typi¬scher Fall wird hier eine Belastung durch Vogelschlag auf Windschutzscheiben in Verbindung mit Faser¬verbundwerkstoffen dargestellt. Der Geschwindigkeitsbereich für Vogelschlag in der Luftfahrt liegt typi¬scherweise zwischen ca. 70 und ca. 250 m/s.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/110098/
Document Type:Conference or Workshop Item (Speech)
Title:Schutzsysteme basierend auf Faserverbundwerkstoffen und daraus abgeleiteten MiCaSiC®-Keramiken
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthors ORCID iD
Frieß, Martinmartin.friess (at) dlr.deUNSPECIFIED
Ritt, Stefan Andreasstefan-andreas.ritt (at) dlr.deUNSPECIFIED
Date:14 June 2016
Journal or Publication Title:Bundesministerium der Verteidigung
Refereed publication:Yes
Open Access:No
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Status:Published
Keywords:Schutzsystem, Faserverbundwerkstoff, MiCaSiC, SiC-Keramik
Event Title:F&T Symposium 2016 „Safety und Security in militärischen Waffensystemen“
Event Location:Mannheim
Event Type:national Conference
Event Dates:13.-14.6.2016
Organizer:Bildungszentrum der Bundeswehr
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:fixed-wing aircraft
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L AR - Aircraft Research
DLR - Research theme (Project):L - Military Technologies
Location: Stuttgart
Institutes and Institutions:Institute of Structures and Design > Ceramic Composite Structures
Institute of Structures and Design > Structural Integrity
Deposited By: Friess, Dr.rer.nat. Martin
Deposited On:09 Jan 2017 11:48
Last Modified:19 Dec 2017 10:17

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