Entwicklung effizienter Wege zur Herstellung von SiSiC-Keramiken aus WPC

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Dieses Forschungsvorhaben basiert auf einer vorhergehenden Machbarkeitsstudie, in der erstmals Grünkörper aus Wood Polymer Composites (WPC) erfolgreich in siliciuminfiltrierte Siliciumkarbid (SiSiC)-Keramiken umgewandelt wurden. Ziel des aktuellen Projekts ist es, die Formgebungsvielfalt von SiSiC zu erweitern, indem biogene und kostengünstige Ausgangsmaterialien mit polymeren Verarbeitungstechniken zu neuartigen Grünkörpern verarbeitet werden. Der Fokus liegt auf der Verbesserung der mechanischen Eigenschaften der SiSiC-Keramiken im Vergleich zur Machbarkeitsstudie. Hierfür wurden verschiedene Faktoren, wie die WPC-Zusammensetzung und Verarbeitungsparameter, systematisch variiert. Zudem wurde ein Modell zur quantitativen Beschreibung der Schrumpfung während des Fertigungsprozesses entwickelt, um eine endkonturnahe Fertigung zu ermöglichen. Die Erkenntnisse aus der Extrusion wurden auf neuartige WPC-Werkstoffsysteme übertragen, die auch für Spritzgießbauteile geeignet sind. Durch die kostengünstige Herstellung und die Vielfalt in der Grünkörperfertigung können mit dem optimierten Prozess SiSiC-Bauteile entwickelt werden, die hinsichtlich Mikrostruktur und Eigenschaften mit herkömmlichen Materialien konkurrieren.