Fraunhofer-Gesellschaft

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Holzbasierte Keramik als Konstruktionswerkstoff. Teil 1

Ceramic composites based on technical woods
 
: Siegel, S.

Keramische Zeitschrift 60 (2008), No.2, pp.94-99
ISSN: 0023-0561
German
Journal Article
Fraunhofer IKTS ()
gesteuerte Entglasung; Holzspanplatte; Aufkohlung; Verbinden=Fügen; Silicieren; Kohlenstoff; Siliciumcarbid; Finishen; Dichte; Schrumpfung; Werkstoffgefüge; Tränken=Imprägnieren

Abstract
Die Konvertierung organischer Faserverbundstrukturen in keramische Werkstoffe wird zur Erzeugung hochfester, verschleißstabiler, temperatur-und korrosionsbeständiger Leichtbauelemente immer interessanter. Grundprozesse der Hochtemperatur-Werkstoffkonvertierung sind Carbonisierung und Silicierung. Die Vorlagen durch Naturfasern erlauben verschiedenste keramische Verbundstrukturen. Für diese Untersuchungen wurden insbesondere MDF- oder HDF-Holzfaserplatten genutzt. Holzbasierte Siliciumcarbid-Werkstoffe verfügen über Eigenschaften, die denen von kommerziellen SiSiC gleichen. Vorteile der holzbasierten Keramik sind kostengünstige Fertigung sowie endkonturnahe Bearbeitung. Nachteile sind eine geringe Kohlenstoff-Ausbeute, hohe Volumenschrumpfung bei der Pyrolyse sowie die Probleme bei Homogenität und Reproduzierbarkeit von Naturstoffen. Deshalb wird die Verwertung nur für Keramisierung von Naturholz und Pyrolyse von Pflanzenfasern als realistisch angesehen.
Entnommen aus TEMA

 

The ceramisation of wood fibre boards is an efficient route to produce high strength, wear resistant and corrosion resistant construction elements with low density for applications up to elevated temperatures. Carbonisation and siliconizing are the basic processes of the ceramic conversion at high temperatures. Materials and technological details are discussed. The templates based on natural fibres enable a large variety of ceramic structures. The chances of using technical wood fibre boards are demonstrated. The properties of wood-based silicon carbide ceramics are comparable with commercial available SiSiC. Decisive technological and economic advantages are a low-cost shaping process and an effective net shape machining of carbon pre-forms. The efforts are obvious reducible for finishing ceramic components. The processing route offers new outlooks concerning large dimensioned and complex shaped ceramic components especially for unique copies and small series. The manu facturing of prototypes is demonstrated with focus on optical applications. Anticipated application fields are highlighted.

: http://publica.fraunhofer.de/documents/N-74937.html