Keramische Verbundwerkstoffe in der Antriebstechnik

Abstract

Mit zunehmendem Zwang zur Effizienzsteigerung von Triebwerken steigen die Verbrennungstemperaturen und damit die Anforderungen an die eingesetzten Materialien. Aufgrund ihrer Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit in Verbindung mit einer hohen Schadenstoleranz erfahren langfaserverstärkte keramische Verbundwerkstoffe wachsendes Interesse. In diesem Beitrag sollen Beispiele für Anwendungen in der Antriebstechnik aufgezeigt werden, die am DLR in Stuttgart entwickelt wurden. Neben einer exemplarischen Triebwerksklappe für ein Flugtriebwerk aus einem neu entwickelten oxidkeramischen Verbundwerkstoff werden Bauteile aus C/C-SiC (Strahlruder, Düse) für ein thermisch und abrasiv höchst beanspruchtes Raketentriebwerk vorgestellt sowie erste Testergebnisse präsentiert, die an einer abrasiven Heißgasanlage erzielt wurden. Abschließend werden zukünftige Werkstoff- und Bauteilentwicklungen in diesen Bereichen mit neuen hochtemperaturbeständigen Fasern auf der Basis von SiC und SiBNC aufgezeigt.