Faserverstärkte oxidkeramische Werkstoffe

Oxidkeramische Werkstoffe zeichnen sich durch hohe thermische und chemische Stabilität aus. Ein quasiduktiles Verformungsverhalten lässt sich durch den Einbau von hochfesten keramischen Langfasern erzielen. Voraussetzung für das quasiduktile, schadenstolerante Deformationsverhalten ist eine relativ schwache Faser/Matrix‐Bindung, damit Mechanismen wie Rissumleitung, Rissverzweigung oder Faser‐„Pull‐out” greifen können. Die Bindung zwischen Fasern und Matrix lässt sich durch geeignete Faserbeschichtungen gezielt einstellen; in einem alternativen Konzept wird jedoch auf die Faserbeschichtung verzichtet und eine hochporöse Matrix eingesetzt. Oxidkeramische Faserverbundwerkstoffe mit hoher Matrixporosität zeigen bemerkenswerte mechanische Eigenschaften; gleichzeitig ist die Herstellung der Keramikverbunde verhältnismäßig einfach und preiswert. WHIPOX ist ein faserverstärkter oxidkeramischer Verbundwerkstoff mit poröser Matrix, der im Deutschen Zentrum für Luft‐ und Raumfahrt entwickelt wurde. Herstellung, Mikrostruktur und Eigenschaften von WHIPOX werden vorgestellt.