Verbundwerkstoff (CMC) mit einer Matrix aus einer Keramik wie SiC, verstärkt mit Keramikfasern. Eine schwache Grenzfläche lässt die Fasern herausgleiten, sodass der Werkstoff nicht schlagartig versagt.
Japanische Bezeichnung: セラミックス基複合材料
„Keramischer Faserverbundwerkstoff“ kommt in 1 Übungsfrage aus 1 Thema vor, darunter Verbundwerkstoffe.
Fachgebiet: Verbundwerkstoffe
Lösung: C. Die Grenzfläche gezielt zu schwächen, damit Risse abgelenkt werden und Energie durch Ablösen und Herausziehen der Fasern aufgenommen wird
Keramische Matrizes sind spröde, daher entstehen unter Last zuerst Risse in der Matrix. Ist die Grenzfläche zu fest, durchläuft ein solcher Riss die Fasern ungehindert, und der Werkstoff bricht wie eine monolithische Keramik schlagartig. Wird die Grenzfläche mit einer geschichteten, leicht gleitenden Beschichtung wie BN oder pyrolytischem Kohlenstoff gezielt geschwächt, wird der Riss entlang der Grenzfläche abgelenkt; die Fasern überbrücken die Rissflanken und nehmen durch Ablösen und Herausziehen (Pull-out) viel Energie auf. Dadurch versagt der Werkstoff nicht schlagartig, und die scheinbare Zähigkeit steigt deutlich. Eine möglichst feste Grenzfläche ist das Konzept für Polymermatrizes, bei denen die Lastübertragung erhöht werden soll; bei CMC wirkt sie kontraproduktiv. Die Beschichtung dient nicht dazu, die Sintertemperatur zu senken.
CFK (kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff) Delamination GFK (glasfaserverstärkter Kunststoff) Kritische Faserlänge Metallmatrix-Verbundwerkstoff Quasiisotropes Laminat Silan-Haftvermittler