Si-O-C-Pyrolyse-Keramiken: Strukturen, Eigenschaften und Optimierung der Bildungsprozessse durch molekulares Design von anorganisch/organischen Precursoren
 

Dr.-Ing. Rainer Oberacker
Universität Karlsruhe (TH)
Institut für Keramik im Maschinenbau
Karlsruhe

Zusammenfassung
Pyrolsekeramiken auf der Basis von Si-O-C haben ein großes Anwendungspotential als mikromechanische Bauteile, die hohen tribologischen und korrosiven Beanspruchungen ausgesetzt sind. Die weiterführenden Arbeiten im Bereich der Polymersynthese und Pyrolyse weisen drei Zielrichtungen auf: (i) Durch das molekulare Design von Monomeren auf der Basis von Silanolen, später Vinylsiloxanen, sollen Zusammensetzung und Mikrostruktur des Endproduktes gezielt eingestellt werden. (ii) Die polymeren Precursoren sollen mit einem Membrantrennverfahren in Ausgangsstoffe mit engen Molekulargewichtsverteilungen fraktioniert werden. (iii) Ermittlung der Pyrolysekinetiken und Erstellung eines mikrokinetischen Modells zur Siloxanpyrolyse. Weitere Ziele liegen im Bereich der Weiterverarbeitung der fraktionierten Precursoren. An Precursor-Keramiken aus unterschiedlichen molekularen Vorstufen werden die mechanischen Eigenschaften nach verschiedenen Auslagerungsbehandlungen ermittelt, um ein umfassendes Verständnis der Gefüge-Eigenschaften-Korrelation von Si-O-C-Werkstoffen zu erhalten. Langfristiges Ziel ist die Bereitstellung eines Methodenbaukastens zur Herstellung billiger, einfach zu prozessierender Werkstoffe mit speziell einstellbaren Materialeigenschaften.