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Keramische Leichtbauelemente auf Holzfaserbasis

Ceramic lightweight components based on technical woods
 
: Siegel, S.

Forschungsvereinigung Werkstoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen:
6. Internationales Symposium "Werkstoffe aus nachwachsenden Rohstoffen" 2007 = 6th International Symposium "Materials Made of Renewable Resources". CD-ROM : 6. - 7. September 2007, Erfurt; Tagungsband
Erfurt, 2007
11 S.
Internationales Symposium Werkstoffe aus Nachwachsenden Rohstoffen <6, 2007, Erfurt>
International Symposium Materials made of Renewable Resources <6, 2007, Erfurt>
Deutsch
Konferenzbeitrag
Fraunhofer IKTS ()
Leichtbaustruktur; Holzfaser; Holzfaserplatte; faserverstärkter Kunststoff; Carbonisieren; Pyrolyse; keramisches Erzeugnis; Bearbeitbarkeit; Silicieren

Abstract
Pflanzenfaserstrukturen sind eine attraktive Vorlage für technische Verbundwerkstoffe. Durch Biotemplating können vielfältige poröse und dichte Leichtbauwerkstoffe hergestellt werden. Ein hoher Kohlenstoffgehalt und die Faserverbundstrukturen machen organische Rohstoffe auch für eine Konvertierung in keramische Erzeugnisse interessant. Zentrale Prozessstufen dieser Konvertierung sind eine Carbonisierung/Pyrolyse unter Luftabschluss und eine Reaktionsinfiltrierung mit flüssigem Silicium. Verfahrenstechnisch und anwendungstechnisch besonders günstig sind Holzfaserplatten als Halbzeuge einsetzbar. Sie zeichnen sich durch Nutzung kostengünstiger Formgebungsverfahren aus der Holztechnologie und eine sehr gute Bearbeitbarkeit im Holzund Carbonzustand aus. Damit sind auch großdimensionierte keramische Leichtbausysteme einfach herstellbar. Für komplexe Bauteile stehen Fügeverfahren im Holz- und Carbonzustand zur Verfügung. Der besondere Vorteil einer Flüssigsilicierung von Carbonvorlagen liegt in der Geometriestabilität. Ein Bauteil kann im weichen Carbonzustand mit den üblichen spanenden Bearbeitungsverfahren auf sehr komplexe Endgeometrien gebracht werden. Nach der forminvarianten Silicierung sind nur noch Funktionsflächen nachzuschleifen. Als Prototypen möglicher keramischer Leichtbauerzeugnisse werden zwei hochsteife optische Trägerelemente diskutiert.
Entnommen aus TEMA

 

Plant fibres are an attractive renewable and sustainable raw material to produce technical composites. Bio-templating enables a variety of porous and dense ceramic lightweight materials. A high carbon content and the composite structure of the organic material offer valuable preconditions for a conversion to technical ceramics. Basic processes of the ceramic conversion are a carbonisation/pyrolysis in the absence of oxygen and a reactive infiltration with liquid silicon. Wood fibre boards are effective semifinished products in view of the application and the technology of ceramisation. Basic advantages are the cost-effective use of wood technologies in the shaping process and an outstanding machinability in the raw material state and in the carbonised state. It facilitates the manufacturing of large dimensioned ceramic lightweight structures with high efficiency. Joining techniques of wooden and carbonised components enable complex geometries. The liquid silicon infiltration preserves the geometry of the carbon templates. So it is possible to machine very complex components in the soft carbon state and to reduce the cost-effective finishing processes to functional surfaces. Two optical supporting elements with high strength and stiffness are discussed as prototypes of ceramic lightweight systems.
© TEMA

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-72343.html