Produktentwicklungen aus C/C-SiC Keramiken

Kurzfassung

Faserkeramiken aus C/C-SiC sind auf Grund der guten Verschleißeigenschaften, der hohen Temperatur- und Thermoschockbeständigkeit, der geringen thermischen Ausdehnung sowie der hohen massenspezifischen Festigkeit eine interessante Alternative zu traditionellen metallischen Konstruktionswerkstoffen im Maschinen-, Fahrzeug- und Anlagenbau. Mit dem Flüssigsilicierverfahren steht auch unter dem Gesichtspunkt der Rohstoff- und Herstellkosten eine wirtschaftliche Verfahrenstechnik zur Verfügung. Durch die Variation der Prozess- und Strukturparameter kann eine Vielzahl an unterschiedlichen Eigenschaften im Verbundwerkstoff maßgeschneidert werden. Durch die Art, Größe und Verteilung der beiden Hauptbestandteile Kohlenstoff und Siliciumcarbid ist die Einstellung der Mikrostruktur mit einer großen Variationsbreite möglich. Anforderungen aus der Raumfahrt wie eine hohe Temperaturbeständigkeit bei geringer Masse spielten ursprünglich eine entscheidende Rolle beim Einsatz in Triebwerken und als Thermalschutzsystem neuer Raumtransporter. Durch gezielte Weiterentwicklung der Werkstoffe und Fertigungsverfahren konnten in den letzten Jahren terrestrische Produktanwendungen beispielsweise für optische Gehäuse, Kalibrierplatten oder Leichtbaupanzerungen erschlossen werden. Aufgrund der vorteilhaften tribologischen Eigenschaften von C/C-SiC Keramiken befinden sich Bremsscheiben für Straßenfahrzeuge sowie Not-Aus-Bremsbeläge für Werkzeugmaschinen, Aufzugs- und Crashanlagen derzeit in der Markteinführungsphase. Um eine erfolgreiche Serienentwicklung zu gewährleisten ist, neben der Kundenakzeptanz, eine Senkung der Produktionskosten, insbesondere der Bearbeitungszyklen, sowie die Einführung von praktikablen Qualitätssicherungsmethoden ausschlaggebend.