Description: Das Projekt "MAX-Phasenkomposite: Eine neue Werkstoffklasse für hochtemperaturbelastete Bauteile" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung (IEK), IEK-1: Werkstoffsynthese und Herstellungsverfahren durchgeführt. Das Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung von Gasturbinenbauteilen, die auf einer neuen Klasse von keramischen Verbundwerkstoffen (CMC) basieren, um die derzeit übliche Betriebstemperatur (kleiner als 1350 Grad Celsius) zu erhöhen. Turbinenschaufeln und Brennkammerauskleidungen sind im Fokus der Entwicklung, da sie den heißesten Temperaturen ausgesetzt sind. Durch die Erhöhung der Betriebstemperatur wird der Energieverbrauch gesenkt, was zu einem effizienteren und umweltschonenderen Prozess führt. Um diese Ziele zu erreichen, sollen neue Materialien genutzt werden, bei welchen Siliziumkarbidfasern (SiC) in eine MAX-Phasen Keramik eingebettet werden. Die Kombination der einzigartigen Eigenschaften von MAX-Phasen mit den hervorragenden mechanischen Eigenschaften von SiC-Kurzfasern führt zu Verbundwerkstoffen mit einer sehr hohen Temperatur- und Oxidationsbeständigkeit sowie einem exzellenten mechanischen Ansprechverhalten und einfacher Verarbeitbarkeit. Der gesamte Entwicklungsprozess dieser neuen Werkstoffe bis hin zu Komponenten wird in diesem Projekt betrachtet: Synthese und Sintern der Verbundwerkstoffe bis zur Herstellung und Charakterisierung einsatzfähiger Bauteile. Dazu sind vier sequentielle Abschnitte geplant: i) Herstellung der Werkstoffe, ii) Charakterisierung der Eigenschaften bei hohen Temperaturen, iii) Herstellung von Komponenten mittels Net-Shape-Verfahren, und iv) das Testen der Bauteile unter realen Bedingungen. Die industrielle Verfügbarkeit der vorgeschlagenen Herstellungsverfahren erleichtert das Hochskalieren und die Einführung der genannten Bauteile in den Markt. Die Herstellung der MAX-Phasen, das Sintern der Werkstoffe, das Matrix-Faser-Interface und die Wechselwirkung der Verbundwerkstoffe mit der bei Hochtemperaturanwendungen benötigten Wärmedämmschicht werden im Rahmen dieses Projektes detailliert untersucht, um letztendlich das grundlegende Konzept eines neuartigen Verbundwerkstoffes für technisch umsetzbare Bauteile zu verwirklichen.
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Dämmstoff ? Keramik ? Jülich ? Faserverbundwerkstoff ? Carbid ? Sinterung ? Verbundwerkstoff ? Werkstoff ? Temperaturentwicklung ? Anorganische Siliziumverbindung ? Wärmedämmung ? Korrosionsbeständigkeit ? Gasturbine ? Materialprüfung ? Energieverbrauch ? Produktionstechnik ? Synthese ? Temperaturbeständigkeit ? Verfahrenstechnik ? Werkstoffkunde ? Brennkammer ? Klimaforschung ? Energieeinsparung ? Forschungseinrichtung ? Umweltfreundliche Technologie ? Bauelement ? Neuartige Materialien ? Effizienzsteigerung ? Auskleidung ? Aggregatzustand/Erscheinungsform ? Mechanische Belastung ? Siliziumcarbid ? Temperaturerhöhung ? Wechselwirkung ? Betriebsparameter ? Haltbarkeit ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding boxes: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2016-09-01 - 2021-08-31
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