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Biogene Keramik - eine Alternative? Tl.1

Biogenic ceramic materials - an alternative?
 
: Siegel, S.; Petasch, U.; Boden, G.

Keramische Zeitschrift 56 (2004), No.3, pp.156-163
ISSN: 0023-0561
German
Journal Article
Fraunhofer IKTS ()
biogene Keramik; Biomimetik; Kohlenstoff; Siliciumcarbid; Pyrolyse; Silicierung; nachwachsender Rohstoff; Holzkeramik; Pflanzenfaser; Faserplatte

Abstract
In biogenen Keramikwerkstoffen werden mechanisch effiziente Pflanzenfaser-Bauweisen als Strukturschablone für neuartiges Werkstoffdesign genutzt. Von der Pflanze bereitgestellter Kohlenstoff und optimierte Verbundstrukturen werden durch Pyrolyseprozesse in eine Vielfalt von Kohlenstoffstrukturen transformiert. Silicierprozesse ermöglichen definiert poröse SiC- oder Verbundkeramiken bzw. dichte Si-SiC-C-Verbunde. Als Rohstoffbasis werden Naturholz, technische Hölzer und Papiere sowie Pflanzenfasern bewertet. Neben den biomimetischen Effekten der Naturvorlagen bieten kostengünstige Herstellungstechnologien besondere Chancen für großformatige und bearbeitungstechnisch komplexe Keramikbauteile. Die Eigenschaften biogener Kohlenstoff- bzw. Siliciumcarbid-Verbundwerkstoffe sind mit kommerziellen Graphit- bzw. SiSiC-Werkstoffen vergleichbar. Biogene Keramiken sind damit nicht als Konkurrenzwerkstoff zu etablierten technischen Keramikwerkstoffen zu sehen, sondern erweitern das stoffliche und konstruktive Gestaltungsspektrum keramischer Systeme. Ansätze für perspektivische Produktentwicklungen werden diskutiert.

 

A review. Biogenic ceramic materials base on the efficient structural design of plant fibers. Pyrolytic reactions convert the org. carbon-contg. raw materials with the evolutionary optimized composite structures to a wide variety of carbon materials. Siliconizing enables porous and dense composites of silicon carbide Native wood, tech. wood-based materials and cardboards as well as modified plant fibers are assessed as raw materials. Biomimetic effects and cost efficient technologies of manufg. offer chances esp. in the field of large dimensioned silicon carbide products and in mech. construction of complex shaped components. The mech. characteristics of biogenic carbon and silicon carbide materials are comparable to com. graphites and SiSiC composites resp. Biogenic ceramics expand the variety of materials and designs of non oxide ceramics beyond the com. products. Aspects of prospective applications are discussed.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-25113.html