Keramische Verbundwerkstoffe C/ SiC und SiC/ SiC

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Keramische Verbundwerkstoffe sind eine Werkstoffgruppe, die entwickelt wurde, um die guten Eigenschaften von Keramiken, wie z.B. hohe Festigkeit sowie thermische und chemische Stabilität, mit einer reduzierten Sprödhaftigkeit zu kombinieren. Dabei werden keramische Fasern in eine ebenfalls keramische Matrix eingebettet, allerdings mit nur geringer Haftung. Die resultierende Bewegungsfreiheit bewirkt, dass bei Verformungen Energie abgebaut wird und sich Risse in der Matrix nicht auf die Fasern übertragen. Ursprünglich wurden diese Werkstoffe für Wiedereintrittskörper der Raumfahrt entwickelt, werden mittlerweile aber auch z.B. in Lagern eingesetzt.

Die CMCs C/ SiC und SiC/ SiC werden, neben anderen Werkstoffen dieser Gruppe, als zukünftige Materialien von Gasturbinen gehandelt. Für einen solchen Einsatz ist es erforderlich Kühlbohrungen einzubringen, die einen hohen Winkel zur Oberflächennormalen haben. Außerdem sind die Anforderungen an Präzision und Produktivität sehr hoch. Laserstrahlbohren bietet sich daher als Verfahren an, um solche Bohrungen herzustellen. Herausforderungen, die dabei bewältigt werden müssen, sind ggf. Gefahr von Faserabbrand und Oxidation.