Mechanische Eigenschaften von keramischen Verbundwerkstoffen auf Basis Polymermechanik

Der vorliegende Beitrag beschreibt die mechanischen Eigenschaften von kohlefaserverstärkten keramischen Verbundwerkstoffen (CMC), deren Matrix durch Pyrolyse von chemisch modifizierten Keramikvorstufen (Si-Polymere) hergestellt wurde. Die Formgebung dieser Werkstoffe erfolgte durch Spritzgießen von präkeramischen Polymeren, denen unterschiedliche Kurzfasern und Füllstoffpartikel zugemischt wurden. Die elastischen Eigenschaften, die Biegefestigkeit und die Bruchzähigkeit der nach Keramisierung erhaltenen keramischen Verbundwerkstoffe wurden untersucht und mit den verschiedenen Herstellungsrouten, Füllstoff- und Fasergehalten korreliert. Es konnten keramische Verbundwerkstoffe mit Biegefestigkeiten von bis zu 70 MPa hergestellt werden. Dabei wurden die mechanischen Eigenschaften insbesondere von der Restporosität und der Faserlänge der Verbundwerkstoffe beeinflusst.