DE102009038603A1 - Producing fiber composite body, useful e.g. in aeronautical equipment, comprises providing fiber filaments bundle, introducing solid, powdery substance, producing fiber preform, infiltrating it, and carrying out chemical vapor infiltration - Google Patents

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Abstract

Producing fiber composite body comprises: providing a fiber filaments bundle (10) having several filaments (20) and pore structure (30); spreading the fiber filaments bundle in such a manner that cavities (40) are created; introducing a solid, powdery substance in the cavities and the pore structure; producing a fiber preform; infiltrating the fiber preform with a precursor and thermally stabilizing the fiber preform; and producing the fiber composite body using chemical vapor infiltration, and filling the pore structure and the cavities with a reaction gas to form a matrix. Producing fiber composite body comprises: providing a fiber filaments bundle (10) having several filaments (20) and pore structure (30); spreading the fiber filaments bundle in such a manner that cavities (40) are created; introducing a solid, powdery substance into the cavities and the pore structure; producing a fiber preform from the fiber filaments bundle modified with the powdery substance; infiltrating the fiber preform with a precursor and thermally stabilizing the fiber preform to form network (55) between the filaments, in the pore structure and in the cavities; and producing the fiber composite body using chemical vapor infiltration, where the powdery substance is thermally decomposed, and filling the pore structure and the cavities with a reaction gas to form a matrix.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkörpers, der insbesondere für Luft- und Raumfahrtgeräte eingesetzt wird, und einen solchen Faserverbundkörper.The invention relates to a method for producing a fiber composite body, which is used in particular for aerospace equipment, and such a fiber composite body.

Bei derartigen Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkörpers ist es bekannt, die einzelnen Filamente eines Faserfilamentbündels mittels chemischer Gasphaseninfiltration, im folgenden auch als CVI (chemical vapour infiltration) bezeichnet, mit geeigneten Stoffen zu beschichten oder zu beschichten und zu verdichten und damit eine Matrix zur Erzeugung des Verbundes aufzubauen. Bei der chemischen Gasphaseninfiltration dringen Reaktionsgase bei hoher Temperatur und hohem Druck in die offene Porenstruktur der Fasern ein, wobei eine Beschichtung und Verdichtung durch Abscheidung von gasförmigen Substanzen erfolgt.In such processes for producing a fiber composite body, it is known to coat the individual filaments of a fiber filament bundle by chemical vapor infiltration, hereinafter also referred to as CVI (chemical vapor infiltration) with suitable materials or coat and compact and thus a matrix for the production of Build up a network. In chemical vapor infiltration reaction gases penetrate at high temperature and high pressure in the open pore structure of the fibers, wherein a coating and compression takes place by deposition of gaseous substances.

Üblicherweise werden als Faserfilamentbündel Rovings verwendet, die in gestreckter Form eine hohe Packungsdichte mit eng aneinanderliegenden Einzelfilamenten aufweisen. Die hohe Packungsdichte erschwert die Beschichtung und Verdichtung des Faserbündels mittels chemischer Gasphaseninfiltration. Infolge eines sich nicht vollständig über den Querschnitt des Faserfilamentbündels erstreckenden Matrixaufbaus weist der Faserverbundkörper keine optimalen mechanischen Eigenschaften auf.Typically, rovings are used as fiber filament bundles, which in stretched form have a high packing density with close-fitting individual filaments. The high packing density complicates the coating and densification of the fiber bundle by means of chemical vapor infiltration. As a result of a matrix structure which does not extend completely over the cross section of the fiber filament bundle, the fiber composite body does not have optimal mechanical properties.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Faserverbundkörper und ein Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkörpers, der verbesserte mechanische Eigenschaften aufweist, anzugeben.It is therefore an object of the present invention to provide a fiber composite body and a method for producing a fiber composite body having improved mechanical properties.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und durch einen Faserverbundkörper mit den im Anspruch 10 genannten Merkmalen gelöst.This object is achieved by a method having the features mentioned in claim 1 and by a fiber composite body with the features mentioned in claim 10.

Das Verfahren zur Herstellung des Faserverbundkörpers umfasst folgende Verfahrensschritte:

  • – Bereitstellen eines Faserfilamentbündels mit einer Vielzahl von Filamenten und einer Porenstruktur,
  • – Aufspreizen des Faserfilamentbündels derart, dass Hohlräume geschaffen werden,
  • – Einbringen eines festen, pulverförmigen Stoffes in die Hohlräume und die Porenstruktur,
  • – Erzeugen einer Faserpreform aus dem mit dem Stoff modifizierten Faserfilamentbündel,
  • – Infiltration der Faserpreform mit einem Precursor und thermische Stabilisierung der Faserpreform zur Ausbildung eines Netzwerkes zwischen den Filamenten, in der Porenstruktur und in den Hohlräumen, und
  • – Erzeugen des Faserverbundkörpers mittels chemischer Gasphaseninfiltration (CVI), wobei der Stoff thermisch zersetzt und die Porenstruktur und die Hohlräume mit einem Reaktionsgas unter Ausbildung einer Matrix gefüllt werden.
The method for producing the fiber composite body comprises the following method steps:
  • Providing a fiber filament bundle having a plurality of filaments and a pore structure,
  • Spreading of the fiber filament bundle in such a way that cavities are created,
  • Introducing a solid, pulverulent substance into the cavities and the pore structure,
  • Producing a fiber preform from the fabric-modified fiber filament bundle,
  • Infiltration of the fiber preform with a precursor and thermal stabilization of the fiber preform to form a network between the filaments, in the pore structure and in the cavities, and
  • - Producing the fiber composite body by chemical vapor infiltration (CVI), wherein the material thermally decomposes and the pore structure and the cavities are filled with a reaction gas to form a matrix.

In besonders bevorzugter Anwendung wird als Faserverbundkörper ein Kohlenstofffaser-Roving verwendet. Für den als Platzhalter dienenden, festen, pulverförmigen Stoff wird in bevorzugter Anwendung ein Kunststoffpulver verwendet.In a particularly preferred application, a carbon fiber roving is used as fiber composite body. For the serving as a placeholder, solid, powdery substance, a plastic powder is used in a preferred application.

In einer bevorzugten Ausführungsform wird als Precursor ein flüssiger Kohlenstoff-Precursor oder ein in Lösung gebrachter feser Kohlenstoff-Precursor, vorzugsweise mit einer Konzentration zwischen etwa 1 und etwa 20 Gewichtsprozent, verwendet.In a preferred embodiment, the precursor used is a liquid carbon precursor or a dissolved carbon precursor dissolved in solution, preferably at a concentration between about 1 and about 20 percent by weight.

Eine Idee der Erfindung liegt demnach darin, die Faserstruktur (Roving) aufzuspreizen oder die Einzelfilamente zu vereinzeln, so dass in der der Faserstruktur immanenten offenen Porenstruktur zusätzliche Hohlräume geschaffen werden bzw. die Porösität der Porenstruktur vergrößert wird. Auf diese Weise wird die Packungsdichte verringert. In das Faserfilamentbündel, also in die Hohlräume und die Porenstruktur, wird dann ein fester, pulverförmiger Stoff eingebracht, so dass die Filamente auf Abstand gehalten werden. In die Hohlräume und die Porenstruktur kann dann später mittels CVI vorzugsweise Kohlenstoff bildendes Reaktionsgas eingebracht werden.An idea of the invention is thus to spread open the fiber structure (roving) or to singulate the individual filaments, so that additional cavities are created in the fibrous structure of the intrinsic open pore structure or the porosity of the pore structure is increased. In this way the packing density is reduced. In the fiber filament bundle, ie in the cavities and the pore structure, a solid, powdery substance is then introduced, so that the filaments are kept at a distance. In the cavities and the pore structure can then be introduced later by CVI preferably carbon-forming reaction gas.

Anders ausgedrückt, wird die hohe Packungsdichte der eng aneinanderliegenden Einzelfilamente der Ausgangsform durch das Aufspreizen gelockert, dass heisst es werden quasi Abstände zwischen den Filamenten erzeugt, wodurch die Abscheidung (z. B. Kohlenstoffabscheidung) aus dem Reaktionsgas gleichmässiger zwischen den einzelnen Filamenten erfolgt. Der pulverförmige Stoff dient somit vorzugsweise als Abstandhalter.In other words, the high packing density of the close-fitting individual filaments of the starting shape is loosened by the spreading, so that quasi distances between the filaments are produced, whereby the deposition (eg carbon deposition) from the reaction gas takes place more uniformly between the individual filaments. The powdery substance thus preferably serves as a spacer.

Nach dem Einbringen des pulverförmigen Stoffes wird eine Faserpreform erzeugt, insbesondere mittels textiler Techniken. Auf diese Weise kann die geringe Packungsdichte der Filamente in dem Roving erhalten werden.After introduction of the powdery substance, a fiber preform is produced, in particular by means of textile techniques. In this way, the low packing density of the filaments in the roving can be obtained.

Anschließend wird der gewünschte Faserverbundkörper mittels der chemischen Gasphaseninfiltration erzeugt, wobei der Precursor (z. B. Kohlenstoffprecursor), welcher der Stabilisierung der inneren und äußeren Struktur während des CVI-Prozesses dient, die Filamente fixiert und die während der thermischen Zersetzung des pulverförmigen Stoffes sich bildenden Poren erhält. Mit anderen Worten wird die geschaffene Porenstruktur während der chemischen Gasphaseninfiltration zum Zwecke der gleichmässigen Verdichtung während des CVI-Prozesses aufrecht erhalten und damit ein gleichmäßiger und vollständiger Matrixaufbau erreicht. Auf diese Weise können Fehlstellen reduziert und die mechanischen Eigenschaften verbessert werden. Ferner können die thermophysikalischen Eigenschaften verbessert werden. Der als Abstandshalter dienende pulverförmige Stoff wird mittels des CVI-Prozesses thermisch zersetzt, vorzugsweise rückstandsfrei thermisch zersetzt. Der Precursor, welcher der Stabilisierung der inneren und äußeren Struktur während des CVI-Prozesses dient, wird durch thermische Zersetzung zu Beginn der chemischen Gasphaseninfiltration in ein feines, homogenes Gerüst, vorzugsweise Kohlenstoff-Gerüst, umgesetzt.Subsequently, the desired fiber composite body is produced by means of chemical vapor infiltration, wherein the precursor (eg carbon precursor), which serves to stabilize the internal and external structure during the CVI process, fixes the filaments and which during the thermal decomposition of the powdery material receives forming pores. In other words, the created pore structure during the chemical vapor infiltration for the purpose of uniform compaction during the CVI Process maintained and thus achieved a uniform and complete matrix structure. In this way, defects can be reduced and the mechanical properties can be improved. Furthermore, the thermophysical properties can be improved. The serving as a spacer powdery material is thermally decomposed by the CVI process, preferably thermally decomposed without residue. The precursor, which serves to stabilize the internal and external structure during the CVI process, is converted by thermal decomposition at the beginning of chemical vapor infiltration into a fine, homogeneous framework, preferably a carbon skeleton.

Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann die Ausgangsdichte der Faserstruktur reduziert und durch den im Vergleich zum Stand der Technik höheren eingebrachten Anteil des Precursors, vorzugsweise Kohlenstoff, die Enddichte des Faserverbundkörpers erhöht werden. Das eingebrachte Material, insbesondere bei Verwendung von Kunststoffpulver, kann sich während des CVI-Prozesses zersetzen und die Zugänglichkeit für die Reaktionsgase im CVI-Prozess verbessern. Durch die höhere Enddichte werden die mechanischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Festigkeit und der Verschleiß, aber auch die thermophysikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise die Wärmeleitfähigkeit und die Wärmekapazität, verbessert.With the procedure according to the invention, the initial density of the fiber structure can be reduced and the final density of the fiber composite body can be increased by the higher proportion of the precursor, preferably carbon, introduced in comparison with the prior art. The introduced material, especially when using plastic powder, may degrade during the CVI process and improve the accessibility of the reaction gases in the CVI process. The higher final density improves the mechanical properties, such as strength and wear, but also the thermophysical properties, such as thermal conductivity and heat capacity.

Bei einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens erfolgt das Aufspreizen durch Umlenken von Filamenten. Hierzu werden entsprechend ausgebildete Spreizelemente herangezogen. Auf diese Weise wird die spätere Einbringung und Auftra gung des Stoffes, insbesondere Kunststoffpulver, erleichtert.In a preferred embodiment of the method, the spreading takes place by deflecting filaments. For this purpose, appropriately trained spreading elements are used. In this way, the subsequent introduction and Auftra tion of the substance, especially plastic powder is facilitated.

Um ein besseres Anhaften des pulverförmigen Stoffes an den Filamenten zu gewährleisten, wird das Faserfilamentbündel vor dem Einbringen des pulverförmigen Stoffes mit einem Haftmittel, insbesondere mit destilliertem Wasser, benetzt.In order to ensure a better adherence of the powdery substance to the filaments, the fiber filament bundle is wetted with an adhesive, in particular with distilled water, before introduction of the pulverulent substance.

Vorteilhafterweise erfolgt das Einbringen des pulverförmigen Stoffes dadurch, dass das Faserfilamentbündel durch den pulverförmigen Stoff transportiert, insbesondere gezogen, wird. Besonders bevorzugt wird das aufgespreizte Faserfilamentbündel durch ein Kunststoffgranulat gezogen.Advantageously, the introduction of the powdery substance takes place in that the fiber filament bundle is transported through the powdery substance, in particular pulled, is. Particularly preferably, the spread fiber filament bundle is pulled through a plastic granules.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens werden die Filamente in Richtung einer Ausgangsform des Faserfilamentbündels vor dem Aufspreizen zusammengeführt. Das Zusammenführen der Filamente kann beispielsweise in einem Ausmaß erfolgen, so dass das Faserfilamentbündel eine Form aufweist, die im Wesentlichen seiner Ausgangsform vor dem Aufspreizen entspricht. Es kann durch das Zusammenführen auch eine von der Ausgangsform abweichende Querschnittsform erzeugt werden.According to a development of the method, the filaments are brought together in the direction of an initial shape of the fiber filament bundle before spreading. The merging of the filaments can be done, for example, to an extent so that the fiber filament bundle has a shape that substantially corresponds to its original shape before spreading. It can also be produced by merging a deviating from the initial shape cross-sectional shape.

In bevorzugter Weiterbildung kann das aufgespreizte Faserfilamentbündel nach dem Zusammenführen der Filamente aufgespult werden. Vorzugsweise kann das Zusammenführen und das Aufspulen in einem zusammenhängenden Verfahrensschritt durchgeführt werden. Das aufgespulte Faserelementbündel lässt sich einfacher weiter verarbeiten.In a preferred development, the spread-apart fiber filament bundle can be wound up after the filaments have been brought together. Preferably, the merging and the winding can be carried out in a coherent method step. The wound fiber element bundle can be processed more easily.

Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren modifizierte Faserfilamentbündel in Form des hergestellten Faserverbundkörpers lässt sich auf einfache Weise weiterverarbeiten. Beispielsweise werden die so modifizierten Rovings mittels Sticktechnologie auf einen textilen Grundkörper aufgebracht oder mittels anderer geeigneter textiler Techniken eine Preform aufgebaut.The fiber filament bundle in the form of the produced fiber composite body modified by the method according to the invention can be further processed in a simple manner. For example, the thus modified rovings are applied by means of embroidery technology to a textile base body or constructed by means of other suitable textile techniques a preform.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten 1 bis 4 weiter erläutert, wobei die 1 bis 4 schematisch einen möglichen, bevorzugten Verfahrensablauf verdeutlichen sollen.The invention will be described below with reference to the appended drawings 1 to 4 further explained, wherein the 1 to 4 schematically illustrate a possible, preferred process flow.

In einem ersten Verfahrensschritt zur Herstellung eines Faserverbundkörpers wird ein Faserfilamentbündel 10 mit einer Vielzahl von Filamenten 20 bereitgestellt. Als Faserfilamentbündel 10 wird bevorzugt ein Kohlenstoff-Roving eingesetzt. Wie 1 zeigt, ist diesem Faserfilamentbündel 10 eine vorgegebene Porenstruktur 30 immanent. Als nächstes wird das Faserfilamentbündel 10 derart aufgespreizt, dass zwischen den Filamenten 20 Hohlräume 40 geschaffen werden. Diese Hohlräume 40 führen zu einer Erhöhung der Porösität und vergrößern die durch die Porenstruktur 30 ohnehin vorhandenen Poren und/oder schaffen zusätzliche Hohlräume 40. Eine solche Situation ist in 2 dargestellt. Das Aufspreizen des Faserfilamentbündels 10 erfolgt vorzugsweise durch ein Umlenken der Filamente 20.In a first method step for producing a fiber composite body, a fiber filament bundle is formed 10 with a variety of filaments 20 provided. As a fiber filament bundle 10 it is preferred to use a carbon roving. As 1 shows is this fiber filament bundle 10 a given pore structure 30 immanent. Next is the fiber filament bundle 10 spread in such a way that between the filaments 20 cavities 40 be created. These cavities 40 lead to an increase in porosity and increase the through the pore structure 30 Any existing pores and / or create additional cavities 40 , Such a situation is in 2 shown. The spreading of the fiber filament bundle 10 is preferably done by deflecting the filaments 20 ,

Im nächsten Schritt wird ein fester, pulverförmiger Stoff 50 in die Hohlräume 40 und Porenstruktur 30 eigebracht. Als pulverförmiger Stoff 50 wird vorzugsweise ein Kunststoffpulver, insbesondere ein rückstandsfrei thermisch zersetzendes Kunststoffpulver, verwendet. Um das Kunststoffpulver einzubringen bzw. aufzutragen, wird das aufgespreizte Faserfilamentbündel 10 durch das Kunststoffpulver 50 gezogen, wobei ein vorheriges Benetzen des Faserfilamentbündels 10 mit destilliertem Wasser ein besseres Anhaften des Kunststoffpulvers 50 an den Filamenten 20 gewährleistet. Durch die geschaffenen Hohlräume 40 wird der Abstand zwischen den Filamenten 20 vergrößert, wodurch das Einbringen bzw. Auftragen des Kunststoffpulvers 50 einfacher und in einem größeren Ausmaß möglich ist. Das eingebrachte Kunststoffpulver 50 dient somit auch als eine Art Abstandhalter zwischen den Filamenten 20. Nach dem Aufspreizen der Faserstruktur und Ein bringen des Kunststoffpulvers 50 werden die Filamente 20 dann wieder zusammengeführt, wobei vorzugsweise im Wesentlichen die ursprüngliche Ausgangsform des Faserfilamentbündels 10 erreicht wird.The next step is a solid, powdery substance 50 in the cavities 40 and pore structure 30 eigebracht. As a powdery substance 50 is preferably a plastic powder, in particular a residue-free thermally decomposing plastic powder used. To introduce or apply the plastic powder, the spread fiber filament bundle 10 through the plastic powder 50 pulled, with a prior wetting of the fiber filament bundle 10 with distilled water a better adhesion of the plastic powder 50 on the filaments 20 guaranteed. Through the created cavities 40 becomes the distance between the filaments 20 increased, whereby the introduction or application of the plastic powder 50 easier and to a greater extent possible. The introduced plastic powder 50 thus also serves as a kind of spacer between the filaments 20 , After spreading the fiber structure and a bring the plastic powder 50 become the filaments 20 then recombined, preferably substantially the original starting shape of the fiber filament bundle 10 is reached.

Das mit dem Kunststoffpulver 50 modifizierte Faserfilamentbündel 10 wird anschließend durch beispielsweise Aufbringen des modifizierten Rovings 10 auf einen textilen Grundkörper mittels Sticktechnologie oder durch andere geeignete textile Techniken zu einem Faserverbundkörper weiterverarbeitet und somit eine Faser-Preform definierter Geometrie aufgebaut. Die vergrößerte Porenstruktur 30 mit den Hohlräumen 40 und dem Kunststoffpulver 50 zwischen den Faserfilamenten 20 des Faserfilamentbündels 10 bleibt dabei erhalten, mit anderen Worten die geringe Packungsdichte der Einzelfilamente 20 in den Faserfilamentbündel 10 bleibt bestehen.That with the plastic powder 50 modified fiber filament bundles 10 is then followed by, for example, applying the modified roving 10 further processed onto a textile base body by means of embroidery technology or by other suitable textile techniques to a fiber composite body and thus constructed a fiber preform defined geometry. The enlarged pore structure 30 with the cavities 40 and the plastic powder 50 between the fiber filaments 20 of the fiber filament bundle 10 remains intact, in other words the low packing density of the individual filaments 20 in the fiber filament bundle 10 remains.

Die hergestellte Faserpreform mit den modifizierten Faserfilamentbündel 10 wird dann mit einem Precursor, vorzugsweise mit einem flüssigen oder in Lösung gebrachten festen Kohlenstoff-Precursor bestimmter Konzentration, vorzugsweise zwischen 1 und 20 Gewichtsprozent, infiltriert. Durch anschließende thermische Stabilisierung des Kohlenstoff-Precursors wird ein Netzwerk 55 zwischen den einzelnen Filamenten 20 zur Erhaltung der Porenstruktur 30 mit den Hohlräumen 40 und dem Kunststoffpulver 50 durch eine netzförmige, offenporige und infiltrierbare Stützstruktur und damit zur Erhaltung der inneren und äußeren Geometrie ausgebildet. Eine solche Situation ist in 2 dargestellt.The manufactured fiber preform with the modified fiber filament bundles 10 is then infiltrated with a precursor, preferably with a liquid or dissolved solid carbon precursor of a particular concentration, preferably between 1 and 20% by weight. Subsequent thermal stabilization of the carbon precursor becomes a network 55 between the individual filaments 20 to preserve the pore structure 30 with the cavities 40 and the plastic powder 50 formed by a reticulated, porous and infiltratable support structure and thus to maintain the inner and outer geometry. Such a situation is in 2 shown.

Anschließend wird die gewünschte Faser-Preform mittels chemischer Gasphaseninfiltration verdichtet. Bei diesem Prozess werden mit einem Reaktionsgas die Poren 30 und die Hohlräume 40 zwischen den Einzelfilamenten 20 bevorzugt vollständig unter Ausbildung einer Matrix 60 gefüllt. Das Netzwerk 55 wird dabei durch thermische Zersetzung zu Beginn der chemischen Gasphaseninfiltration in ein feines, homogenes Kohlenstoff-Gerüst umgesetzt. Der so hergestellte Faserverbundkörper mit der hergestellten Matrix 60 zwischen den Einzelfilamenten 20 im Faserfilamentbündel 10 ist in 4 dargestellt.Subsequently, the desired fiber preform is compacted by means of chemical vapor infiltration. In this process, with a reaction gas, the pores 30 and the cavities 40 between the individual filaments 20 preferably completely to form a matrix 60 filled. The network 55 is converted by thermal decomposition at the beginning of chemical vapor infiltration into a fine, homogeneous carbon skeleton. The thus produced fiber composite body with the produced matrix 60 between the individual filaments 20 in the fiber filament bundle 10 is in 4 shown.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann ein höherer Anteil von Kohlenstoffmatrix 60 in die Faserstruktur eingebracht werden und hierdurch die Enddichte des Faserverbundkörpers erhöht werden. Auf diese Weise kann eine erhöhte Sättigung der Hohlräume 40 und der Porenstruktur 30 und dadurch eine verbesserte Ausbildung der Matrix 60 erreicht werden. Der hergestellte Faserverbundkörper weist durch seine höhere Enddichte verbesserte mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise bezüglich der Festigkeit und des Verschleißes, aber auch verbesserte thermophysikalische Eigenschaften, wie beispielsweise bezüglich der Wärmeleitfähigkeit und der Wärmekapazität, auf.With the method according to the invention, a higher proportion of carbon matrix 60 be introduced into the fiber structure and thereby the final density of the fiber composite body can be increased. In this way, increased saturation of the cavities 40 and the pore structure 30 and thereby an improved formation of the matrix 60 be achieved. The fiber composite body produced has improved mechanical properties such as strength and wear, but also improved thermophysical properties, such as thermal conductivity and heat capacity, due to its higher final density.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Faserfilamentbündelfiber filament
2020
Filamentfilament
3030
Porenstrukturpore structure
4040
Hohlräumecavities
5050
Stoffmaterial
5555
Netzwerknetwork
6060
Matrixmatrix

Claims (3)

Verfahren zur Herstellung eines Faserverbundkörpers mit den folgenden Verfahrensschritten: – Bereitstellen eines Faserfilamentbündels (10) mit einer Vielzahl von Filamenten (20) und einer Porenstruktur (30), – Aufspreizen des Faserfilamentbündels (10) derart, dass Hohlräume (40) geschaffen werden, – Einbringen eines festen, pulverförmigen Stoffes (50) in die Hohlräume (40) und die Porenstruktur (30), – Erzeugen einer Faserpreform aus dem mit dem Stoff (50) modifizierten Faserfilamentbündel (10), – Infiltration der Faserpreform mit einem Precursor und thermische Stabilisierung der Faserpreform zur Ausbildung eines Netzwerkes (55) zwischen den Filamenten (20), in der Porenstruktur (30) und in den Hohlräumen (40), und – Erzeugen des Faserverbundkörpers mittels chemischer Gasphaseninfiltration, wobei der Stoff (50) thermisch zersetzt wird und die Porenstruktur (30) und die Hohlräume (40) mit einem Reaktionsgas unter Ausbildung einer Matrix (60) gefüllt werden.Process for producing a fiber composite body comprising the following process steps: - providing a fiber filament bundle ( 10 ) with a plurality of filaments ( 20 ) and a pore structure ( 30 ), - Spreading the fiber filament bundle ( 10 ) such that cavities ( 40 ), - introduction of a solid, powdered substance ( 50 ) in the cavities ( 40 ) and the pore structure ( 30 ), - producing a fiber preform from the one with the substance ( 50 ) modified fiber filament bundles ( 10 ), - infiltration of the fiber preform with a precursor and thermal stabilization of the fiber preform to form a network ( 55 ) between the filaments ( 20 ), in the pore structure ( 30 ) and in the cavities ( 40 ), and - producing the fiber composite body by means of chemical vapor infiltration, wherein the substance ( 50 ) is thermally decomposed and the pore structure ( 30 ) and the cavities ( 40 ) with a reaction gas to form a matrix ( 60 ) are filled. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als pulverförmiger Stoff (50) Kunststoffpulver verwendet wird.A method according to claim 1, characterized in that as a powdery substance ( 50 ) Plastic powder is used. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Precursor ein flüssiger Kohlenstoff-Precursor oder ein in Lösung gebrachter feser Kohlenstoff-Precursor, vorzugsweise mit einer Konzentration zwischen etwa 1 und etwa 20 Gewichtsprozent, verwendet wird.A method according to claim 1 or 2, characterized in that as precursor, a liquid carbon precursor or a solution in-brought feser carbon precursor, preferably at a concentration between about 1 and about 20 weight percent, is used.
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