Faserverbundbauweisen

Frontmatter

1. Einführung

Zusammenfassung

Unsere Gesellschaft, unsere Wirtschaft und Industrie werden aus technischer Sicht zunehmend von folgenden Technologiesäulen bestimmt [1.1]:

• Elektronik
• Kommunikation
• Gentechnologie
• Werkstoffe

Die Säule “Werkstoffe” ist dabei die einzige mit langer Tradition. Nicht umsonst wurden ganze Epochen wie Stein-, Eisen-und Bronzezeit nach Werkstoffen benannt. Diese Reihe setzte sich fort mit Stahl und Aluminium, die bis heute bedeutende Industriekerne bilden.

Manfred Flemming, Gerhard Ziegmann, Siegfried Roth

2. Faserarten

Zusammenfassung

Die Kohlenstoffasern gehören wegen der zweidimensionalen kovalenten Bindungen strukturmäßig zu den Schichtwerkstoffen [2.1]. Ein hoher Orientierungsgrad der Graphitkristalle und 100% Parakristallinität sowie die 2D-Struktur bestimmen das herausragende Eigenschaftsbild der Kohlenstoffasern in Abb. 2.1.1. Sie sind aus heutiger Sicht die interessantesten Verstärkungsfasern für Verbundwerkstoffe.

Manfred Flemming, Gerhard Ziegmann, Siegfried Roth

3. Matrixsysteme

Zusammenfassung

Die weitverbreitete Meinung, Matrixsysteme dienen lediglich als “Klebstoff” für die Verstärkungsfasern, während die Verbundeigenschaften nur von den Fasern bestimmt sind, ist nicht korrekt. Vielmehr sind zum Aufbau eines leistungsfähigen Verbundes — neben der Faser — genaue Kenntnisse notwendig über:

• das sog. Interface, oder die Interphase zwischen Faser und Matrix. Das Interface wird meist online während der Fertigung der Faser durch eine Oberflächenbehandlung und/oder durch Aufbringen einer Avivage oder Schlichte ausgebildet. Diese Avivage ist i. w. auf die Matrixsysteme abgestimmt, in denen die Fasern eingebettet werden;
• die Matrix, die die Verstärkungsfasern aufnimmt und deren Einfluß die Verbundeigenschaften entscheidend prägt.

Manfred Flemming, Gerhard Ziegmann, Siegfried Roth

Backmatter