Siliziumkarbidfasern sind ein keramischer Hochleistungswerkstoff mit zahlreichen Vorteilen, darunter Oxidationsbest\u00e4ndigkeit bei hohen Temperaturen, H\u00e4rte, Festigkeit und geringe Dichte. Dar\u00fcber hinaus verf\u00fcgt es \u00fcber eine hervorragende Korrosionsbest\u00e4ndigkeit und thermische Stabilit\u00e4t.<\/p>\n
COVID-19 hat sich negativ auf die Nachfrage- und Lieferketten vieler Branchen ausgewirkt und bei den Herstellern von Luft-, Raumfahrt- und Verteidigungsg\u00fctern zu Produktionseinschr\u00e4nkungen gef\u00fchrt.<\/p>\n
Siliziumkarbidfasern eignen sich hervorragend f\u00fcr Verbundwerkstoffe mit Metall- und Keramikmatrix, da sie dank ihrer au\u00dfergew\u00f6hnlichen Bruchfestigkeit und Oxidationsbest\u00e4ndigkeit auch bei Temperaturen von \u00fcber 1000 Grad Celsius intakt bleiben. Ihre Stabilit\u00e4t liegt in ihrem geringen Sauerstoffgehalt, der die Hochtemperaturstabilit\u00e4t \u00fcber lange Zeit gew\u00e4hrleistet.<\/p>\n
Dieses Material ist eine leichte und dennoch leistungsstarke Alternative zu Superlegierungen auf Nickelbasis. Es bietet \u00e4hnliche Festigkeit, Hitzebest\u00e4ndigkeit und chemische Inertheit, ist aber leichter und haltbarer. Au\u00dferdem ist es aufgrund seiner chemischen Inertheit korrosionsbest\u00e4ndig und resistent gegen chemische Sch\u00e4den.<\/p>\n
Es wurde ein innovatives Herstellungsverfahren f\u00fcr hochtemperaturbest\u00e4ndige Siliziumkarbidfasern entwickelt. Unter Verwendung von niedermolekularem Silan (LPS) als Rohstoff und dessen Reaktion mit einer organischen Verbindung, die Verdichtungselemente enth\u00e4lt, werden AL- und Y-haltige Polycarbosilane (PACS und PYCS) hergestellt, aus denen dann Endlosfasern im Schmelzspinnverfahren gesponnen werden, bevor sie zu hochtemperaturbest\u00e4ndigen SiC-Fasern gesintert werden.<\/p>\n
Siliziumkarbidfasern sind ein starkes Material, das extremen Temperaturen standhalten kann. Dank seiner st\u00f6chiometrischen Zusammensetzung und seiner polykristallinen Mikrostruktur verleiht es eine hohe Zugfestigkeit, w\u00e4hrend seine H\u00e4rte und chemische Best\u00e4ndigkeit es f\u00fcr Metallh\u00e4rtungsprozesse sowie f\u00fcr \u00d6labschreckungsanwendungen in Metallabschreckungsprozessen geeignet machen. Dar\u00fcber hinaus kann Siliciumcarbid Hochdruckumgebungen widerstehen, was es zu einer ausgezeichneten Option f\u00fcr \u00d6lpumpendichtungen und andere mechanische Produkte macht, die unter diesen Bedingungen arbeiten.<\/p>\n
Die steigende Produktion in der Luft- und Raumfahrt sowie im milit\u00e4rischen Bereich, die Aufstockung der NASA-Mittel und andere Faktoren werden voraussichtlich zu einem Anstieg der nordamerikanischen Nachfrage nach Siliziumkarbidfasern f\u00fchren, die in keramischen Bremsscheiben f\u00fcr Sportwagen sowie in kugelsicheren Westen verwendet werden.<\/p>\n
Das NASA Glenn Research Center hat ein Mikrowellenverfahren zur Herstellung von SiC-F\u00e4den mit h\u00f6herer Festigkeit entwickelt, das den Herstellern hilft, den Energiebedarf, die Verarbeitungstemperaturen und die Verarbeitungszeiten zu senken und besch\u00e4digte oder minderwertige SiC-F\u00e4den zu heilen, um die Leistung zu verbessern. Dar\u00fcber hinaus spart dieses innovative Verfahren Arbeitskosten und erh\u00f6ht gleichzeitig die nutzbare SiC-Ausbeute.<\/p>\n
Siliziumkarbidfasern sind als extrem z\u00e4he und langlebige Werkstoffe mit hervorragender W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit und W\u00e4rmeausdehnungsbest\u00e4ndigkeit bekannt. Sie sind korrosionsbest\u00e4ndig, haben einen hohen Elastizit\u00e4tsmodul, eine geringe W\u00e4rmeausdehnung und eine hohe Festigkeit - Eigenschaften, die sie f\u00fcr \u00d6labschreckprozesse bei der Metallh\u00e4rtung sowie f\u00fcr den Einsatz in abriebfesten Werkstoffen oder Keramikmatrix-Verbundwerkstoffen geeignet machen.<\/p>\n
Wachstum des Siliziumkarbidfasermarktes Der Markt f\u00fcr Endlosfasern aus Siliziumkarbid w\u00e4chst schnell, da die Luft- und Raumfahrt- sowie die Verteidigungsindustrie leichte Komponenten ben\u00f6tigen. Aufgrund ihrer \u00fcberlegenen Oxidationsbest\u00e4ndigkeit und chemischen Reinheit werden Endlosfasern aus Siliziumkarbid in zahlreichen Anwendungen eingesetzt; gewebte Siliziumkarbidfasern k\u00f6nnen sogar f\u00fcr Hochtemperaturanwendungen wie Kernreaktoren oder metallurgische \u00d6fen geeignet sein.<\/p>\n
Mit dem REM wurde die Oberfl\u00e4chenmorphologie der in unserem Labor hergestellten SiC-9- und SiC-14-Fasern im Ausgangszustand untersucht. Der Sauerstoffgehalt in diesen Proben betrug nur 0,07 Gewichtsprozent - deutlich unter dem st\u00f6chiometrischen Verh\u00e4ltnis von SiC. Die thermische Stabilit\u00e4t war ausgezeichnet, selbst bei l\u00e4ngeren W\u00e4rmebehandlungen waren keine Ver\u00e4nderungen feststellbar.<\/p>\n
Siliziumkarbidfasern sind ein fortschrittliches keramisches Material mit hervorragenden thermischen, chemischen und mechanischen Eigenschaften. Aufgrund ihrer F\u00e4higkeit, hohen Temperaturen standzuhalten, eignen sie sich f\u00fcr Anwendungen, bei denen andere Werkstoffe sich zersetzen oder schnell versagen w\u00fcrden. Ihre Kriechbest\u00e4ndigkeit, Oxidationsbest\u00e4ndigkeit, Erm\u00fcdungsbest\u00e4ndigkeit und Kriechfestigkeit machen sie zu geeigneten Werkstoffen f\u00fcr Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in der milit\u00e4rischen Ausr\u00fcstung.<\/p>\n
Die Korrosionsbest\u00e4ndigkeit der SiC-Fasern beruht auf ihrer geringen Porendichte und ihrer hohen spezifischen Oberfl\u00e4che, die durch ein Infiltrations-Pyrolyseverfahren erreicht wird. Polycarbosilan aus den Vorl\u00e4ufermolek\u00fclen dringt in die Poren ein und bildet sekund\u00e4res Siliciumcarbid, das die Porengr\u00f6\u00dfe verringert. Die in diesem Schritt hergestellten gr\u00fcnen Proben werden dann mehreren Zyklen der Infiltrations-Pyrolyse unterzogen, wodurch sich ihre Dichte erh\u00f6ht und die Porosit\u00e4t verringert.<\/p>\n
Die COVID-19-Pandemie hat die Liefer- und Nachfrageketten zahlreicher Branchen durcheinander gebracht. Zahlreiche Fabriken wurden geschlossen, w\u00e4hrend Fluggesellschaften und die R\u00fcstungsindustrie aufgrund von Reise- und Frachtbeschr\u00e4nkungen mit Schwierigkeiten zu k\u00e4mpfen haben.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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