Bekanntermaßen werden an den DITF seit Jahrzehnten Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zur Herstellung von keramischen Fasern durchgeführt, was zu einer weltweiten Spitzenposition in diesem Bereich geführt hat. Vor allem oxidische Keramikfasern wie Mullit- oder Korundfasern stehen derzeit im Mittelpunkt der Aktivitäten.
Ein Ziel ist es, die letzten Hürden auf dem Weg zu einer industriellen Produktion zu überwinden. Dazu wurde in den letzten Jahren nochmals erheblich in die Ausstattung investiert, damit der komplette Herstellungsprozess industrienah und im Pilotmaßstab durchgeführt und demonstriert werden kann. Seit April 2018 besteht nun die Möglichkeit, durch Förderung des Ministeriums für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg, die Aktivitäten weiter zu intensivieren.
Das Projekt „OxCeFi – Oxide Ceramic Fibers” beschäftigt sich sowohl mit der Herstellung keramischer Fasern (mit neuer Zusammensetzung) als auch mit der Verarbeitung dieser Fasern zu textilen Preforms, den Vorstufen für die Herstellung keramikfaserverstärkter Keramiken (CMC = Ceramic Matrix Composites), die z. B. durch die Einlagerung von Keramikfasergeweben in eine keramische Matrix entstehen. Keramische Verbundwerkstoffe werden zunehmend wichtiger für technische Anwendungen im Hochtemperatur-Leichtbau, da sie metallische Superlegierungen ersetzen können und diese bezüglich Temperaturbeständigkeit, spezifischen Festigkeiten und Modulen übertreffen können.
Als eine der interessantesten Anwendungen wird der Einsatz in Fluggasturbinen und stationären Gasturbinen gesehen, da mit dieser neuen Materialklasse eine neue TurbinenGeneration herstellbar ist, die bei gleichzeitig reduzierten Emissionswerten höhere Wirkungsgrade aufweist. Aber auch in der chemischen Anlagentechnik und im Ofenbau eröffnen die neuen Materialien neue Möglichkeiten. Überall dort wo bisher keramische Werkstoffe aufgrund ihrer Sprödbrüchigkeit und der geringen Temperaturwechselbeständigkeit an Grenzen stießen, spielen die CMCs ihre Stärken aus.
Im Projekt „OxCeFi” werden die Kompetenzen des Instituts für Textilchemie und Chemiefasern bei der Keramikfaserherstellung und des Instituts für Textil- und Verfahrenstechnik in der Verarbeitung von Fasern zu Geweben zusammengeführt und somit die Synergien an den DITF in Denkendorf optimal genutzt. Das Verweben von keramischen Fasern ist extrem anspruchsvoll und nur mit modernster Webtechnik zu beherrschen.
„Ziel des Projektes ist es, den gesamten Herstellungsprozess bis zum Gewebe aus keramischen Fasern zu beherrschen. Bereits nach 7 Monaten Projektlaufzeit konnten Gewebe aus den DITF OxCeFi-Fasern hergestellt und zu keramischen Verbundwerkstoffen verarbeitet werden. Die ersten Resultate aus Biegeversuchen zeigen, dass sich die Denkendorfer Fasern bereits jetzt auf höchstem Niveau bewegen, so dass Werkstoffe mit ausgezeichneten Eigenschaften herstellbar sind.“
Für nähere Informationen, schreiben Sie eine kurze Mail an vanessa.blass@afbw.eu.
OXCEFI - Oxide Ceramic Fibers
Bild oben: Gewebe aus OxCeFi-Keramikfasern;
Bild unten: Spulen mit OxCeFi-Keramikfasern
© DITF