DE2108995A1 - Fibre reinforced composite material - from coated particles compacted,sintered and hot worked in preferred orientation - Google Patents
Fibre reinforced composite material - from coated particles compacted,sintered and hot worked in preferred orientationInfo
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Description
- Verfahren zur Herstellung von Halbzeug aus faserverstärktem Verbundwerkstoff Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur vorzugsweise kontinuierlichen Herstellung von Halbzeug aus einem faserverstärktem Verbundwerkstoff durch unter Wärmezufuhr erfolgendes Verformten, z. B. Walzen, Ziehen, Extrudieren eines losen Vormaterials, welches aus mit einem HAllmaterial bedampften, die Fasern bildenden Kernmaterial besteht.
- In der DOS 1.608.206 ist ein solches Verfahren beschrieben, bei welchem ein Kernmaterial bedampft wird, welches zuvor in die Form sehr dünner Fäden (Fasern) gebracht und auf Spulen bevorratet,wUrde, um für die Bedampfung von diesen Spulen bündel- oder-strangweise abgewickelt zu werden. Auch anderes, längsorientiertes Material, wie Whisker, werden als Kernmaterial vorgepchlagen. In dem Verbundmaterial, das durch Verformen und Verdichten des bedampfen Kernmaterials erzeugt wird, liegt dieses in Forn längsorientierter Fasern vor, welche voneinander durch das aufgedampfte ilüllinaterial isoliert sind, während die Schichten des Hüllmaterials innig miteinander verbunden sind'.
- Dieser Verbundwerkstoff zeichnet sich durch eine außergewöhnlich hohe Festigkeit aus.
- Qer^Iacateil des beschriebenen Herstellungsverfahrens liegt in seinen sehr hohen Kosten, welche vor allen darauf beruhen, daß das Kernmaterial vor der Bedampfung in Faser- oder lMisKerform gebracht wird. Dieser Prozeß ist umständlich, disko-ntinuierlish und teuer-Denn Fasern mit einem Durchmesser in der Größenordnung von 18 bis 1 my werden z.B. aus flüssigen Schmelzen von Gläsern, Quarzen und Silikaten gezogen, während die Herstellung von Whiskern - z.B. aus Kohlenstoff, Metallen, Bor, Borkarbid, Beryllium, Siliziumkarbid - durch elektrolytisches Abscheiden aus einem Salz, durch Kondensation aus einem Dampf, Reduktion von Salzen oder Ausfällen aus einer Lösung erfolgt.
- Die hone Festigkeit dieser Verbundwerkstoffe, die fast bis zur Erweichungstemperatur des Kernmaterials erhalten bleibt, beruht auf den geringen Durchmessern des Kernmaterials, die unter 10 my liegen und bei der Gröβenordnung von 1 my eine Festigkeit zur Folge haben, welche sich der theoretischen, durch die atomare Kohäsion begründeten Festigkeit nähert.
- Aufgabe der Erfindung ist es, die hohen Kosten der Faserherstellung zu vermindern. Dies geschieht erfindungsgem4 dadurch, daß als Kernmaterial unbehandeltes oder durch Zerkleinerung aufbereitetes Pulver bedampft, bis zum Erweichungspunkt des Kernmaterials erwärmt und die Verformung dera geleitet wird, daß das Kernmateriald zu längsorientierten Fasern verformt wird.
- Eine solche Verformung findet überall dort statt, wo erhebliche Drücke in Querrichtung auf das Material ausgeübt werten, also beispielsweise beim Hämmern, Ziehen, Walzen, Extrudieren. Dabei paßt sich das aufgedampfte Hüllmaterial der Verformung der Pulverpartikel zu sehr dünnen, längsorientierten Fasern an und bildet weiterhin eine geschlossene Hülle, welche die eingeschlossene Faser von den benachbarten isoliert.
- Die mechanische Verformung der Kernmaterial-Partikel nach dem Bedampfen ist offensichtlich sehr viel einfacher und billiger als die oben beschriebene Herstellung von Fasern oder tihiskern au-s dem Kernmaterial vor dem Bedampfen.
- Besteht die Gefahr, daß Büllw und Kernmaterial ineinander löslich-sind, so kann vor der Bedampfung des Kernmaterials mit dem Hüllmåterial eine Diffusionssperre oder Reaktionsbarriere aus anderem geeigneten material aufgedampft werden.
- Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird das lose Vormaterial vor der Verformung zu einem Block verpreeßt und gesintert, der dann seinerseits der Verformung unterworfen wird.
- Zweckmäßig wird ein Hullmaterial verwendet, dessen Schmelzpunkt oberhalb des Erweichungspunktes des Kernmaterials liegt. Gute Ergebnisse werden mit einer Kombination von Titan als Hüllmaterial und SiO2 als Kernmaterial erzielt, für welche eine Ver--formungstemperatur zwischen 15850C (Erweichungspunkt von Si02) und 16680C (Schmelzpunkt von Titan2 erforderlich ist. Auch die Kombination von TANTAL mit Tonerde Al 203 ist vorteilhaft. Dieses Material wird unterhalb 29960C (Schmelzpunkt von Tantal) gepreßt und gesintert und anschließend bei einer Temperatur zwischen 18000C (Erweichungspunkt von Al203) und 29960C verformt.
Claims (3)
1. Verfahren zur vorzugsweise kontinuierlichen
Herstellung von Halbzeug aus einem faserverstärkten Verbundwerkstoff
durch unter Wärmezufuhr erfolgendes Verformen (-Hämmern, Walzen, Ziehen, Extrudieren)
eines losen Vormaterials, welches aus mit einem Hüllmaterial bedampften, die Fasern
bildenden Kernmaterial besteht, dadurch gekennzeichnet, daß als Kernmaterial unbehandeltes
oder durch Zerkleinerung aufbereitetes Pulver bedampft, bis zum Erweichungspunkt
erwärmt und die Verformung derart geleitet wird, daß das Kernmaterial zu langsorientierten
Fasern verformt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das aus
bedampftem Kernmaterial bestehendelosematerial vor der Verformung zu einem Block
verpreßt und gesintert wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch die Verwendung
eines Hüllmaterials, dessen Schmelz-:punkt oberhalb des Erweichungspunktes des Sernmaterials
liegt.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
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Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| DE2108995A1 true DE2108995A1 (en) | 1972-08-31 |
Family
ID=5799818
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|---|---|---|---|
| DE19712108995 Pending DE2108995A1 (en) | 1971-02-25 | 1971-02-25 | Fibre reinforced composite material - from coated particles compacted,sintered and hot worked in preferred orientation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE2108995A1 (de) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2915412A1 (de) * | 1978-04-17 | 1979-10-25 | Volvo Flygmotor Ab | Verfahren zum herstellen eines gegenstandes aus fiberverstaerktem metallmaterial |
| DE3001096A1 (de) * | 1980-01-14 | 1981-07-23 | Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Radevormwald | Verfahren zur herstellung eines verbundwerkstoffes |
-
1971
- 1971-02-25 DE DE19712108995 patent/DE2108995A1/de active Pending
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE2915412A1 (de) * | 1978-04-17 | 1979-10-25 | Volvo Flygmotor Ab | Verfahren zum herstellen eines gegenstandes aus fiberverstaerktem metallmaterial |
| DE3001096A1 (de) * | 1980-01-14 | 1981-07-23 | Sintermetallwerk Krebsöge GmbH, 5608 Radevormwald | Verfahren zur herstellung eines verbundwerkstoffes |
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