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Projekt
Entwicklung neuartiger endlos-oxidfaserverstärkter MAX-Phasen-Verbundkeramiken - ContiMAX
Fachliche Zuordnung
Glas und Keramik und darauf basierende Verbundwerkstoffe
Förderung
Förderung seit 2023
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 508093957
MAX-Phasen-Keramiken besitzen aufgrund ihrer hervorragenden mechanischen Eigenschaften bei hohen Temperaturen großes Potenzial für den Einsatz in thermischen Analgen, so bspw. zur Ausbildung einer neuen, innovativen Generation von Konstruktionswerkstoffen für energietechnische Anwendungen. Besonders der Einsatz von verstärkenden Faserarchitekturen in MAX-Phasen birgt die Möglichkeit, die werkstofftechnischen Fähigkeiten signifikant zu steigern. Allerdings sind Prozesse und Mechanismen zur Erzeugung endlosfaserverstärkter MAX-Phasen Faserverbundkeramiken (engl.: Ceramic Matrix Composites – CMC) bislang nicht verstanden. Geeignete Verfahren für die Herstellung von endlosfaserverstärkten Keramiken werden derzeit lediglich durch kolloidale Herstellungsrouten formuliert. Eine große Herausforderung der kolloidalen Verbundherstellung wird durch die Fähigkeit zur Erzeugung einer homogenen Faserimprägnierung und Ausformung einer haltbaren Verbundmatrix beschrieben. Hierbei nimmt insbesondere die Imprägnierleistung, d.h. die Fähigkeit zur Erzeugung von hochgefüllten, faserverstärkten Grünkörpern, mit zunehmender Komplexität der Formteilgestalt ab. Die Herstellung von Al2O3(f)-Ti2AlC-CMC wird hierzu sowohl für die Nasswickel- als auch die Druckschlickergusstechnologie untersucht. Durch die interdisziplinäre Zusammenarbeit von Textilmaschinenbauern und Keramikern bündelt das ContiMAX-Forschungsteam das notwendige Know-how, um einen innovativen Ti2AlC-CMC zu entwickeln, der durch multidirektionale Aluminiumoxid-Textilien verstärkt wird. Im Rahmen der Forschungsarbeiten werden die grundlegenden Mechanismen der MAX-Phasen-CMC-Verarbeitung untersucht, um einen Beitrag zur Entwicklung künftiger nachhaltiger Werkstoffsysteme zu leisten, die eine Vielzahl metallischer Hochtemperaturelemente und verschleißintensiver Bauteile ersetzen sollen.
DFG-Verfahren
Sachbeihilfen
Internationaler Bezug
Japan
Kooperationspartner
Professor Dr. Nobuhiro Yoshikawa
