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Bericht zur Sitzung des AK Verstärkung keramischer Werkstoffe vom 27.9.2019 in Bordeaux, Frankreich

Der Arbeitskreis Verstärkung keramischer Werkstoffe (AK Verstärkung) ist ein Gemeinschaftsarbeitskreis von DGM und DKG und wird von der Abteilung Ceramic Composites des Composites United e.V. sowie von der Universität Augsburg unterstützt. In seiner jetzigen Form findet der AK Verstärkung seit 1994 regelmäßig statt und wird seit 2008 von Prof. Dr.-Ing. Dietmar Koch, Universität Augsburg, Institut für Materials Resource Management, geleitet.

Der AK Verstärkung verfolgt das Ziel, die Firmen, Forschungseinrichtungen und Universitäten zusammenzubringen, die auf dem Gebiet der keramischen Faserverbundwerkstoffe aktiv sind. Bei den Treffen werden wissenschaftliche Vorträge gehalten und im Plenum intensiv diskutiert. Gleichzeitig dienen die Veranstaltungen auch der Anbahnung von Projekten und Kooperationen.

Der AK Verstärkung trifft sich in der Regel zwei Mal im Jahr, Anfang März und Anfang Oktober. Am Vortag diskutieren beim Doktorandenarbeitskreis junge Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, die sich mit keramischen Faserverbundwerkstoffen bzw. angrenzenden Themen beschäftigen. In diesem Rahmen können die Promovierenden ihre Ergebnisse und ihren Arbeitsfortschritt offen diskutieren und ihr eigenes wissenschaftliches Netzwerk aufbauen. Der Doktoranden-Arbeitskreis wird seit Oktober 2016 von Linda Klopsch, DLR Stuttgart, organisiert.

Im September 2019 traf sich der AK Verstärkung nun erstmals mit den französischen Kollegen, die in der nationalen Forschungsgruppe CMC² (Ceramic Matrix Composites: Conception, Modelling, Characterization) organisiert sind.

Über 70 Teilnehmerinnen und Teilnehmer diskutierten nach jeweils einem deutschen und einem französischem Beitrag über die Themen oxidische Faserverbundwerkstoffe, Modellierung und ultrahochtemperaturstabile Keramiken. Oxidische Faserverbundwerkstoffe sind aufgrund ihrer porösen Matrix schadenstolerant und werden bei moderaten Temperaturen bis 1000°C bereits in vielen Industriebereichen eingesetzt. Die beiden Vortragenden Jankowiak (Onera) und Rüdinger (Fraunhofer-HTL) stellten die Bandbreite der Herstellverfahren und Anwendungen in Frankreich bzw. Deutschland vor. In der Diskussion wurde beschlossen, ein Folgetreffen zum Thema Oxidfasern zu organisieren. Ziel ist es, die deutschen Entwicklungsfasern zur Serienreife zu bringen, um den Faserverbundwerkstoffherstellern eine weitere Faserquelle bereitzustellen.

Die Simulation und Modellierung der Eigenschaften keramischer Faserverbundwerkstoffe wurden im zweiten Vortragsblock diskutiert. Jain (DLR-BT) legte in seinem Vortrag den Schwerpunkt auf die Integration von Daten, die über unterschiedliche Experimente generiert werden und in einer konsistenten Toolbox verarbeitet, analysiert und durch Modelle abgebildet werden können. Baranger (CNRS) präsentierte Potential und Grenzen der heute verfügbaren Modelle zur Beschreibung des mechanischen Verhaltens keramischer Faserverbundwerkstoffe. Die Modelle sind heute sehr stark abhängig von den betrachteten Werkstoffen und können in der Regel nicht auf andere Werkstoffe übertragen werden. Der AK Verstärkung und der CMC² werden zukünftig versuchen, auf dem Gebiet der Simulation einen intensiveren Austausch an Methoden zu initiieren und wenn möglich, akademische Werkstoffe zu definieren, die in Round-Robin-Tests geprüft und bewertet werden können.

Bei der Diskussion der ultrahochtemperaturstabilen Faserverbundkeramiken (UHTCMC) wurde deutlich, dass diese Werkstoffe noch einen sehr niedrigen Technologiereifegrad besitzen. Bouchez (MBDA) betonte, dass es zwar bereits einige Anwendungen gibt, dass jedoch die aufwändigen Herstellverfahren die Entwicklung komplexer Bauteile erschweren. Wie Ionescu (TU Darmstadt) ausführte, werden im Labormaßstab bereits gute Matrixvorstufen entwickelt. Allerdings ist der Transfer in großvolumige Bauteile schwierig.

Das nächste Treffen des Arbeitskreises Verstärkung keramischer Werkstoffe findet am 5./6. März 2020 in Augsburg statt, das zweite Meeting der CMC² Research Group ist für den 4. Juni 2020 geplant. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Prof. Dr.-Ing. Dietmar Koch (dietmar.koch@mrm.uni-augsburg.de).

Prof. Dr. Dietmar Koch,
Leiter des AK Verstärkung keramischer Werkstoffe im Gemeinschaftsausschuss Hochleistungskeramik

Informationen zu allen Fachausschüssen können Sie über die DGM-Homepage unter http://www.dgm.de/fa abrufen.

Wenn Sie Interesse haben, in einem der Ausschüsse aktiv mitzuwirken, schreiben Sie uns eine kurze Mail an fachgremien@dgm.de