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Vortrag

Pulverspritzgießen von oxidkeramischen CMC

Wednesday (26.06.2019)
10:50 - 11:10 Uhr

Oxidkeramische Werkstoffe zeichnen sich durch hohe Temperatur- und Korrosionsbeständigkeit sowie Härte aus. Sie zeigen aber auch eine ausgesprochene Sprödigkeit, welche durch Zugabe von Keramikfasern deutlich reduziert werden kann. Derartige Ceramic Matrix Composites (CMC) werden bereits heute z.B. in Gasturbinen eingesetzt. Eine breitere Anwendung wird aber durch die aufwendigen Verarbeitungsverfahren begrenzt.

Im Rahmen eines DFG-geförderten Projektes wird daher untersucht, wie CMC durch Pulverspritzgießen in großen Mengen kostengünstig verarbeitet werden können.

Als Versuchsmaterialien wurde Al2O3 Pulver (Taimicron, TMDAR) mit variierenden Al2O3-Kurzfaseranteilen (3M, Nextel610) ausgewählt. Der Binder bestand aus Polyethylen, Paraffinwachs und Stearinsäure; der Gesamtfeststoffgehalt betrug stets 50 Vol%.

Am Anfang stand die systematische Untersuchung der Rheologie von Formmassen (Feedstocks) wobei die Viskosität nur wenig mit zunehmendem Faseranteil zunahm. Ferner wurden die nach den Prozessteilschritten verbleibenden Faserlängen bestimmt.

Spritzgegossene und entbinderte Probekörper wurden bei unterschiedlichen Temperaturen gesintert und untersucht. Dabei ergab sich zwar eine mit steigender Sintertemperatur zunehmende Dichte der Probekörper, die allerdings noch immer eine hohe Porosität aufwiesen. Es zeigte sich außerdem eine mit höherer Faserorientierung zunehmende Sinterdichte.

Weitere aktuelle Ergebnisse und Folgerungen für eine optimierte Prozessführung werden präsentiert.

 

Sprecher/Referent:
Dr.-Ing. Volker Piotter
Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
Weitere Autoren/Referenten:
  • Dr. Benjamin Ehreiser
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Prof. Thomas Hanemann
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Prof. Michael Hoffmann
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)
  • Metin Tülümen
    Karlsruher Institut für Technologie (KIT)