Tribologisches Verhalten von faserkeramischen Verbundwerkstoffen

Abstract

Faserverbundwerkstoffe sind, aufgrund hohen massenspezifischen Kennwerten und einer extremen Temperaturbeständigkeit, wichtige Auswahlkriterien für Werkstoffe in Triebwerken und Thermalschutzsystemen neuer Raumtransporter, Hyperschallflugzeuge und Raketen. Darüber hinaus zeigten Untersuchungen ein hohes Anwendungspotenzial für neue Bremsen mit deutlich verbesserten Reibungs- und Verschleißeigenschaften. Ein zusätzlicher Anwendungsbereich dieser Werkstoffe ist der Hochleistungsaufzug. Die Hauptanforderungen an das Bremssystem, das im Notfall die bei Überschreitung einer vorgegebenen Maximalgeschwindigkeit des Fahrkorbs, durch Anpressen von Reibbelägen auf die Führungsschiene den Aufzug mit einer dem Menschen verträglichen Verzögerung abbremst und in dieser Position sicher hält. In Zusammenarbeit mit der Fa. Schindler Elevator Ltd. wurden neue C/C-SiC Werkstoff-Varianten mit guten thermischen, mechanischen Eigenschaften, hohem Verschleißwiderstand und hohen Reibbeiwerten entwickelt. Die Versuche wurden sowohl an kleinen C/C-SiC Reibproben als auch an Original Reibbelägen unter Betriebsbedingungen durchgeführt. Die Zusammensetzung der Werkstoff-Varianten wird untersucht und deren Einfluss auf das tribologische Verhalten. Bekannt ist, dass hohe Mengen an Siliziumkarbid den Verschleißwiderstand und den Reibbeiwert erhöhen.