Entwicklung eines Formgebungsverfahrens fr holzwerkstoffbasierte Grnkrper zur Herstellung
Entwicklung eines Formgebungsverfahrens für holzwerkstoffbasierte Grünkörper zur Herstellung biogener Si. C-Keramiken FH-Prof. Dr. Bernhard Zimmer Vernetzungsworkshop Fabrik der Zukunft, 27. Oktober 2008
Ausgangssituation Die Anforderungen an Hochleistungswerkstoffe steigen, keramische Werksstoffe gewinnen aufgrund ihrer Eigenschaften, mehr und mehr an Bedeutung Eigenschaften, wie etwa Verschleißfähigkeit, Härte, Druckfestigkeit, Hochtemperaturbeständigkeit, gute Wärmeleitfähigkeit oder elektrische Isolation sind ausschlaggebend Siliciumkarbid (Si. C) zählt im technischen Bereich zu den wichtigsten keramischen Werkstoffen Die Schmelzinfiltration von Kohlenstoffkörpern (petrochemischer oder biogener Herkunft) ist neben der klassischen Pulversintertechnik eine weitere Darstellungsmethode für Si. C-Keramik
Ausgangssituation Einsatz von gewachsenem Holz ist problematisch, weil die natürliche Schwankung der Holzeigenschaften eine Reproduzierbarkeit der keramischen Eigenschaften erschwert bzw. unmöglich macht Durch den Einsatz von Holzwerkstoffen ist es möglich den nach-wachsenden Rohstoff für die Herstellung von Si. C-Keramik einzusetzen, denn Homogenität, Isotropie sind reproduzierbar Holz 10 m (Universität Erlangen, Germany) C-Templat 10 m Si. C Keramik 10 m
Ziele ein oder mehrere geeignete Formgebungsverfahren (z. B. Flach- und Formpressen, Extrusion, Spritzgießen) finden und realisieren Verfahren zu entwickeln, um komplex geformte biogene Si. C-Keramiken kostengünstig und in Serie produzieren zu können mögliche Anwendungsgebiete abklären Produktentwicklung Kosten/Nutzenanalyse der einzelnen Produkte Charakterisierung der Zwischenstufen und Produkte, um den höchstmöglichen Si. C Anteil zu erreichen
Vorgehensweise Spezielle Holzwerkstoffe Kohlenstoff-Templat Hier Schwund von 25 -30% Masseverlust bis zu 70% → Starke Belastung, daher größte Gefahr der Zerstörung → Schonendes Pyrolyseverfahren, geeignet für große Dimensionen Silizium-Infiltration gasförmig oder flüssig, 1600°C, Vakuum Hier erfolgt keine Dimensionsänderung mehr, geringe Gefahr der Zerstörung Pyrolyse 900°C, N 2 Si. C-Keramik
Vorgehensweise Weichfaserpressrahmen Laborpresse: Höfer
(erste) Ergebnisse Zusammenhang zwischen Eigenschaften „Holzwerkstoff – Kohlenstoffkörper – Si. C Keramik“ Erste Erfahrungen mit verschiedenen Formgebungsverfahren liegen vor Erster Prototyp gefertigt; Testphase begonnen
Projektbeteiligte Projektleiter. In: FH-Prof. Dr. Bernhard Zimmer FH Salzburg Gmb. H, Markt 136 a, A-5431 Kuchl bernhard. zimmer@fh-salzburg. ac. at Projektpartner. Innen: Kontakt: Dipl. Ing. silv. univ. Josef Lohr FH Salzburg Gmb. H, Markt 136 a; A-5431 Kuchl josef. lohr@fh-salzburg. ac. at
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