Schädigung in Kohlenstoffaser-verstärkten Kohlenstoffen durch mechanische Beanspruchung

Es wird über eine in-situ Untersuchungstechnik berichtet, mit der das Schädigungsverhalten durch mechanische Beanspruchung auf der Probenoberfläche von makroskopischen Proben beobachtet und dokumentiert werden kann. Im einachsigen Zugversuch werden zwei vergleichbare Modifikationen von 0/90ø- verstärktem CFC untersucht, die sich lediglich im Verstärkungsmuster der Laminate unterscheiden. In den 0/90ø-gewebeverstärkten Proben bilden sich vor dem endgültigen Versagen im Bereich der Faserkrümmung erste Risse, die zu einer Schwächung des Materials und entsprechend niedrigen Festigkeitswerten führen. Dagegen zeigt 0/90ø-verstärktes CFC, das aus unidirektional- verstärkten (UD) Prepregs aufgebaut ist, keinerlei Vorschädigungen vor dem Bruch. Aufgrund der guten axialen Ausrichtung der Fasern wird die Faserfestigkeit bei diesem Material besser ausgenutzt, was sich in einer deutlich höheren Zugfestigkeit ausdrückt.