Carbon Fibre Reinforced Carbon Produced by Polymer Impregnation and Pyrolysis
| Autor: | G. Lüdenbach, P. W. M. Peters, W. Bunk |
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| Rok vydání: | 1999 |
| Předmět: |
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Carbonisation Mechanical Engineering Carbon/Carbon Carbon fibers Polymer Condensed Matter Physics Graphitisation Chemical engineering chemistry Mechanics of Materials visual_art Ultimate tensile strength Polymer chemistry visual_art.visual_art_medium General Materials Science Pyrolysis |
| Popis: | Carbon fibre reinforced carbon (C/C) is an attractive material for intermediate and high temperature applications due to its specific properties like low density, high strength and chemical stability. Unfortunately the material oxidizes, so that in an oxidative environment a protective coating has to be applied. Polymer impregnation and pyrolysis is a cost effective production technique to produce C/C materials. In the present work, an abstract of a research program funded by the German Science Foundation (DFG), the mechanical properties of C/C as a function of processing temperature and test temperature have been described. In the program the behaviour of two-dimensionally reinforced (2D) material and unidirectional reinforced (1D) materials has been investigated. All materials experience a strength reduction as a result of carbonization of the polymer matrix at temperatures up to 1000°C. An additional heat treatment above 1000°C causes a partial recovery of the strength. The 1D C/C material shows up to testing temperatures of 1800°C a 10 % loss of strength, whereas for the 2D C/C the strength increases by 10 % at 1500°C in comparison with the room temperature results. Kohlenstoffaserverstarkter Kohlenstoff hergestellt durch Polymerimpragnierung und Pyrolyse Kohlenstoffaserverstarkter Kohlenstoff (C/C) ist wegen seiner spezifischen Eigenschaften, wie geringes Gewicht, hohe Festigkeit und chemische Stabilitat ein attraktiver Werkstoff fur Anwendungen bei mittleren und hoheren Temperaturen. C/C ist jedoch nicht oxidationsbestandig, so das in einer oxidativen Umgebung eine Schutzschicht verwendet werden mus. Polymer Impragnierung und Pyrolyse ist ein kostengunstiges Verfahren fur die Herstellung von C/C. In dieser Arbeit, ein Auszug aus einem Vorhaben, das von der DFG gefordert wurde, werden die mechanischen Eigenschaften von C/C als Funktion der Prozesstemperatur und der Pruftemperatur beschrieben. Im Vorhaben wurden die Eigenschaften von zweidimensional (2D) und unidirektional verstarkten (1D) Materialien untersucht. Alle Werkstoffe erfahren eine Festigkeitsabnahme nach der Karbonisierung der Polymermatrix bei Temperaturen bis 1000°C. Eine zusatzliche Warmebehandlung oberhalb von 1000°C bewirkt eine teilweise Erholung der Festigkeit. Bei Pruftemperaturen von 1800°C zeigt 1D C/C eine Festigkeitsabnahme von ∼ 10 %, wahrend 2D C/C bei der Temperatur von 1500°C eine um 10 % hohere Festigkeit im Vergleich zur Raumtemperatur-Festigkeit besitzt. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
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