Verbundwerkstoff

Quelle: Wikipedia. Seiten: 96. Kapitel: Beton, Stahlbeton, Hartmetall, Keramischer Faserverbundwerkstoff, Faser-Kunststoff-Verbund, Wood-Plastic-Composite, FFU Kunstholz, Laminat, Klassische Laminattheorie, Stahlfaserbeton, Naturfaserverstärkter Kunststoff, Glasfaserverstärkter Kunststoff, Sehnenbelag, Unidirektionale Schicht, Kohlenstofffaserverstärkter Kohlenstoff, Tsai-Wu-Kriterium, Langfaserverstärkte Thermoplaste, Faser-Matrix-Halbzeug, Vulkanfiber, Gore-Tex, Carbon-Keramik, Kohlenstofffaserverstärkter Kunststoff, Roving, Faservolumenanteil, Quasiisotropes Laminat, Prepreg, Faserzement, Widia, Architekturbeton, Transversale Isotropie, Ausgeglichener Winkelverbund, Cermet, Bulk Molding Compound, Sheet molding compound, Teilchenverbundwerkstoff, Glasfaserverstärktes Aluminium, Resopal, Biokomposit, Dehnungsvergrößerung, Titancarbid, Organofolie, Metallmatrix-Verbundwerkstoff, Pertinax, Holzbeton, EVent, Kreuzverbund, Wickelwinkel, Dentanium, Dermizax, Royalex, Micarta, Handlaminat, Pykrete, Cupal, Hartgewebe, Fasermassenanteil, Corian, Faserspritzen, Compomer, Harzfalle, Verbundstoff, Schichtstoff, Ondulation, Pobedit, Abdichtmittel, Tectan, Verbundplatte, Faserzementrohr. Auszug: Keramische Faserverbundwerkstoffe sind eine Werkstoffklasse innerhalb der Gruppe der Verbundwerkstoffe oder auch der technischen Keramiken. Sie sind charakterisiert durch eine zwischen Langfasern eingebettete Matrix aus normaler Keramik, die durch keramische Fasern verstärkt wird und so zur faserverstärkten Keramik, Verbundkeramik oder auch einfach Faserkeramik wird. In der deutschen Fachliteratur wird die Werkstoffklasse häufig auch auf Englisch als Ceramic Matrix Composites bezeichnet und mit CMC abgekürzt. Matrix und Fasern können im Prinzip aus allen bekannten keramischen Werkstoffen bestehen, wobei in diesem Zusammenhang auch Kohlenstoff als keramischer Werkstoff behandelt wird. Der Artikel beschreibt die zurzeit industriell verfügbaren Verbundkeramiken mit ihren wichtigsten Herstellungsverfahren, wesentlichen Eigenschaften sowie einige Entwicklungs- und erfolgreiche Anwendungsbeispiele dieser relativ jungen Gruppe von Werkstoffen. In Entwicklung und Anwendung von Verbundkeramik kommen zurzeit im Wesentlichen Kohlenstoff- und sogenannte Siliciumcarbid-Fasern zum Einsatz und in geringerem Umfang auch Fasern, die aus Aluminiumoxid (Al2O3) oder Mischkristallen aus Aluminiumoxid und Siliciumoxid (SiO2), sogenanntem Mullit, bestehen. Als Matrixmaterialien werden bei technischen Anwendungen zurzeit in der Hauptsache Aluminiumoxid, Mullit, Kohlenstoff und Siliciumcarbid eingesetzt (Lit.: W. Krenkel, 2003). Das Motiv zur Entwicklung dieser Keramiken ist aus den Problemen entstanden, die sich beim Einsatz konventioneller technischer Keramiken wie Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, Aluminiumnitrid, Siliciumnitrid oder Zirconium(IV)-oxid gezeigt haben: alle diese Werkstoffe zerbrechen leicht unter mechanischen oder thermomechanischen Belastungen, weil selbst kleine Fertigungsfehler oder Kratzer auf der Oberfläche zum Startpunkt eines Risses werden können. Einer Ausbreitung von Rissen wird, anders als bei Metallen (Stichwort: Duktilität), aber ähnlich wie bei Glas, nur ein seh