New technics for the fabrication of ceramic fibre reinforced ceramics (CMC) Final report / Neue Verfahren zur Herstellung keramischer Faserverbundwerkstoffe Abschlussbericht
- Authors
- Publication Date
- Jan 01, 1991
- Source
- OpenGrey Repository
- Keywords
- Language
- German
- License
- Unknown
Abstract
Up to the milestone after the half of the project time the reinforcement with particles, short fibres and following technics for the reinforcement with continuous fibres were investigated: (1) Pressure infiltration of submicron particles, (2) CVI-gradient technique, (3) pyrolysis of Si-polymers. The assessment of the results at the milestone did give clear advantages for the pyrolysis of Si-Polymers. Therefore only this technique was investigated further. The CVI (isothermal) was still investigated for reinfiltration of the composites. The use of production technics of fibre reinforced plastics did lead to an economical fabrication process for CMC by the infiltration and pyrolysis of Si-polymers: (1) Infiltration and filament winding, (2) consolidation and curing under autoclav conditions, (3) pressureless pyrolysis. To achieve good mechanical properties an optimized fibre/matrix interface was necessary. With coated SiC-fibres a tensile strength of 200 MPa for 2D-SiC/SiC was measured. Thereby the strength of CVI-SiC/SiC of the company SEP (processing time 6-9 month) was nearly achieved (250 MPa). The isothermal CVI has been proved well for the reimpregnation. Specially the interlaminar shear strength and the binding strength was clearly improved thereby. The scaling-up was very successful. The manufacture of large structures (300x400 mm) could be demonstrated. (orig.) / Bis zum Meilenstein nach der Haelfte der Projektlaufzeit wurden die Partikel- und Kurzfaserverstaerkung von Keramiken sowie folgende Herstelltechniken zur Endlosfaserverstaerkung parallel untersucht: (1) Druckinfiltration ultrafeiner Pulver, (2) CVI-Gradiententechnik, () Pyrolyse von Si-Polymeren. Eine Bewertung der Ergebnisse zum Meilenstein hat eindeutige Vorteile fuer die Pyrolyse von Si-Polymeren ergeben, so dass nur noch diese Technik weiterverfolgt wurde. Die CVI-Technik (isotherm) wurde fuer die Nachinfiltration weiterverfolgt. Durch die Nutzung der Herstelltechniken fuer faserverstaerkte Kunststoffe konnte fuer die Infiltration und Pyrolyse von Si-Polymeren eine wirtschaftliche Herstelltechnik erreicht werden: (1) Faserwickeln, (2) Verdichten und Vernetzen im Autoklav, (3) drucklose Pyrolyse. Es wurde nachgewiesen, dass gute mechanische Eigenschaften nur mit einer optimierten Faser/Matrix Grenzflaeche erhalten werden. Mit einer beschichteten SiC-Faser wurden mit 2D-SiC-SiC eine Zugfestigkeit von 200 MPa gemessen. Damit wurde die Festigkeit von CVI-SiC/SiC der Firma SEP (Prozesszeiten 6-9 Monate) nahezu erreicht (250 MPa). Das isotherme CVI hat sich zur Nachinfiltration bewaehrt. Insbesondere die interlaminare Schwerfestigkeit und die Biegefestigkeit konnten dadurch verbessert werden. Erste Versuche zum Scaling-Up verliefen erfolgreich. Die Herstellung von grossformatigen Strukturen (300x400 mm) ist auf Anhieb gelungen. (orig.) / Available from TIB Hannover: F95B446+a / FIZ - Fachinformationszzentrum Karlsruhe / TIB - Technische Informationsbibliothek / SIGLE / Bundesministerium fuer Forschung und Technologie (BMFT), Bonn (Germany) / DE / Germany
