Die elektrische Emission beim Versagen von Faserverbundwerkstoffen und ihren Komponenten

Verformungen und Schädigungen können die Ursache von elektrischen Ladungsverschiebungen in Faserverbundwerkstoffen (FVW) sein, welche zu Änderungen des äußeren elektrischen Feldes führen. Diese können mit geeigneten Sonden berührungslos beobachtet und aufgezeichnet werden. Die Analyse dieser elektrische Emission (EE) genannten Signale kann individuell oder statistisch geschehen, wobei im letzteren Falle Schallemissionsgeräte verwendet werden können. Das Brechen von Carbon ‐oder Glasfasern erzeugt EE‐Signale großer Amplitude, das Brechen des Polykarbonat‐Matrixmaterials dagegen geringere. Das Zerreißen der Verbundwerkstoffe im Zugversuch ist zwar von größeren Signalen begleitet als das des reinen Matrixmaterials; jedoch erreichen diese Signale nicht die Amplituden des Fasermaterials. Die Analyse der Signalformen gestattet Rückschlüsse auf den Ablauf der elementaren Bruchprozesse und deren Dynamik. Diese Arbeit hat gezeigt, daß die elektrische Emission neben anderen Methoden – wie der Schallemission – ein brauchbares Werkzeug zur Beobachtung des Eintritts von Schädigungen in Verbundwerkstoffen ist. Da diese Methode kontaktlos arbeitet und keine Probenvorbereitung erfordert, ist sie nicht nur kostengünstig. Sie kann möglicherweise auch vorteilhaft über Laboratoriumsanwendungen hinaus benutzt werden.