Abgeschlossenes Förderprojekt

Siliziumcarbidfaserverstärktes Siliziumcarbid (SiC/SiC) besitzt ein großes Anwendungsspektrum für den Hochtemperatureinsatz bis 1500 °C. Der Werkstoff soll für Fluggasturbinenkomponenten eingesetzt werden. Weitere Anwendungen sind kurzfristig bei Ofenkomponenten und längerfristig auch für stationäre Gasturbinen und Leichtwasserreaktoren zu erwarten. Zur Erzielung einer Marktreife müssen mögliche Herstellrouten und Werkstoffrezepturen untersucht und festgelegt werden.

Hauptziel der Entwicklung war ein hochfester und schadenstoleranter SiC/SiC-Werkstoff, der nach dem Liquid Silicon Infiltration (LSI)-Verfahren hergestellt wird. Technologische Basis für die Entwicklung von Werkstoffmustern war die Verarbeitbarkeit der hochsteifen SiC-Fasern. Durch Simulation der CMC-Werkstoffe und durch die Bestimmung der Werkstoffeigenschaften sollten optimale Werkstoffgefüge ermittelt werden. Die Machbarkeit einer ausgewählten Verfahrensroute sollte durch die reproduzierbare Fertigung von CMC-Demonstratoren nachgewiesen werden.

Das Projekt wurde in 7 Teilprojekten bearbeitet:

• Teilprojekt 1: Neuartiges Mikrostrukturmodell für Faserbündel auf Mikrostrukturebene
• Teilprojekt 2: Kontinuierliche textile UD-Bandherstellung mit SiC-Fasern für Wickelkörper und für die Prepreg-Technik
• Teilprojekt 3: Kontinuierlicher und um Größenordnungen kostengünstigerer nasschemischer Prozess – im Vergleich zur Gasphasenabscheidung
• Teilprojekt 4: Spezielle Schlickerrezepturen für faserschonenden LSI-Prozess
• Teilprojekt 5: Schneller Entwicklungsloop durch den Einsatz von „Minicomposites“
• Teilprojekt 6: Erstmaliger Einsatz der TOM-Methodik zur Charakterisierung von CMC
• Teilprojekt 7: Qualitätssicherung Gesamtprozess durch Erfassung aller Prozessdaten in einer zentralen Datenbank