Das Projekt "HiPOC - High Performance Oxide Ceramics: Hochleistungs-Oxidkeramiken zur Steigerung der Energieeffizienz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus DS GmbH durchgeführt. Das Ziel des Gesamtvorhabens ist die Entwicklung von Komponenten für Flugtriebwerke und Brennkammern mit verbesserter Energieeffizienz aus neuartigen CMC. In einem Designkonzept werden ein Turbindichtsegment/Rohrbrennkammer entwickelt, hergestellt und getestet. In diesem Teilprojekt soll eine Konzeptionierung von heißen CMC-Strukturen mit Befestigungssystem (BFS) für den Einsatz in Gasturbinen auf Basis von EADS IW Werkstoffkonzepten erfolgen. Unter Berücksichtigung der Rahmenbedingungen soll ein Schwerpunkt auf das BFS gelegt werden. Hierbei sind Lösungen bzgl. der Strukturbauweise & Kompensation unterschiedlicher WAK zu erarbeiten. Die BFS werden konstruiert und mit FEM-Analysen ausgelegt. Die Ergebnisse werden mit den bei den Partnern durchgeführten Prüfungen bewertet und dienen der Auslegung des Demonstrators. Das Werkstoffkonzept des entwickelten CMC Materials und die Prüfungsergebnisse werden hinsichtlich der Energieeinsparung, höhere Effizienz und hinsichtlich der CO2-Reduktion bewertet. Der entwickelte CMC Werkstoff wird zusätzlich hinsichtlich Raumfahrtanwendungen (heiße Strukturen & TPS und Antriebssysteme für Raumtransporter) bewertet und in entsprechende Applikationen transferiert (Spin-off).
Das Projekt "Teilvorhaben: Entwicklung eines Carbon Nanotube Keramik Verbundwerkstoffes" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Technologie-Entwicklungsgruppe durchgeführt. Das Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung und Herstellung von keramischen Werkstoffen mit Carbon Nanotubes, um bestehende Materialparameter zu verbessern und Widerstandsheizsysteme aus keramischen Verbundmaterialien für Temperaturen bis 400 Grad C aufzubauen. Neben der Materialentwicklung gehört vor allem die Entwicklung geeigneter Herstellungsverfahren und Verarbeitungsparameter zum Gesamtziel. Im Projekt werden zunächst die Anforderungen an den Verbundwerkstoff hinsichtlich elektrischer Eigenschaften, mechanischer Eigenschaften, Verarbeitungsmethode und Geometrie evaluiert. Nach einer Literaturrecherche und Bewertung werden die bevorzugten Materialpaarungen in Versuchsreihen hergestellt. Es werden dreidimensionale Strukturen aus CNT-Keramiken aufgebaut. Zusätzlich werden für die jeweilige Anwendung relevante Fragen wie Kontaktierung, Wärmeausdehnungskoeffizient, Gleichförmigkeit der Temperaturverteilung, mechanische Festigkeit, Medienbeständigkeit u.v.a. in Folgeprojekten bearbeitet werden. Die Ergebnisse des Projektes sollen wissenschaftlich verwertet werden, um die Reputation der Fraunhofer Gesellschaft zu erhöhen.