• Einfluss der Matrixzusammensetzung auf das Oxidationsverhalten von SiC/SiC-Verbundwerkstoffen

Siliziumkarbidfaserverbundwerkstoffe (SiC/SiC-CMCs) verbinden außergewöhnliche Temperaturbeständigkeit und chemische Stabilität mit einer hohen Schadenstoleranz. Damit zählen sie zu den vielversprechendsten Werkstoffen für den Einsatz in Hochtemperaturumgebungen wie Turbinen oder luftfahrttechnischen Komponenten.

Beschreibung der Bachelorarbeit:

Ansprechpartner:

-Kevin Postler, Telefon: +49 821 598-69233, Raum W3016, E-Mail: Kevin.postler@uni-a.de

• Sintern von keramischen Beschichtungen zur Herstellung von CMC-Interphasen

Interphasen sind ein wichtiger Bestandteil von keramischen Faserverbundwerkstoffen (CMC), um das Bruchverhalten zu steuern. Eine Alternative zur klassischen Erzeugung von Interphasen durch CVD auf keramischen Fasern ist die Elektrophorese (EPD). Die dabei abgeschiedenen Pulver müssen anschließend thermisch nachbehandelt werden, um dichte Interphasen zu erzeugen. Die Arbeit soll dazu beitragen, die Einflüsse verschiedener Sinterparameter besser zu verstehen.

Beschreibung der Masterarbeit:

Sintern von keramischen Beschichtungen zur Herstellung von CMC-Interphasen

Ansprechpartner:

-Noah Kestler, Telefon: +49 821 598-69226, Raum W3017, E-Mail: Noah.kestler@uni-a.de

• Retardierung des LSI Prozesses durch Beeinflussung des Vakuumdrucks

Der Lehrstuhl für Materials Engineering am MRM arbeitet in Zusammenarbeit mit der Industrie an der Weiterentwicklung kohlefaserverstärkter Siliziumkarbid-Werkstoffe (C/SiC). Ein entscheidender Faktor für die Qualität des Endprodukts ist der abschließende Silizierungsprozess (LSI). Dabei wird flüssiges Silizium über ein Dochtsystem in eine poröse C-Preform eingeleitet, wodurch SiC entsteht, das dem Werkstoff seine mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit verleiht. Der Beginn der Infiltration wird dabei durch den Schmelzpunkt des Siliziums bestimmt. Eine Möglichkeit, den Start der Infiltration zu verzögern, besteht in der gezielten Steuerung des Inertgasdrucks im Ofen.

Ziel dieser Arbeit ist es, zu evaluieren, inwieweit sich der Verlauf der Silizierung über den Druck gezielt beeinflussen lässt. Anschließend soll der Einfluss auf die Produktqualität mithilfe gängiger Charakterisierungsmethoden wie REM und Pyknometrie untersucht werden.
 

Beschreibung der Bachelorarbeit:

Retardierung des LSI Prozesses durch Beeinflussung des Vakuumdrucks

Ansprechpartner:

-Thilo Langmann, Telefon: +49 821 598-69225, Raum W3018, E-Mail: Thilo.langmann@uni-a.de

•  Aufbereitung von keramischen Suspensionen für elektrophoretische Beschichtung

Interphasen bestimmen maß-geblich das Bruchverhalten keramischer Faserverbund-werkstoffe (CMC). Eine alternative Methode zur klassischen CVD-Beschichtung ist die elektrophoretische Abscheidung (EPD). Damit die erzeugten Interphasen dicht und porenarm werden, müssen die eingesetzten Suspensionen möglichst wenige und kleine Agglomerate enthalten. Durch eine gezielte Aufbereitung lässt sich dies beeinflussen. Die Arbeit soll dazu beitragen, eine optimale Methode zur Herstellung solcher Suspensionen zu entwickeln.

Beschreibung der Masterarbeit:

Aufbereitung von keramischen Suspensionen für elektrophoretische Beschichtung

Ansprechpartner:

-Noah Kestler, Telefon: +49 821 598-69226, Raum W3017, E-Mail: Noah.kestler@uni-a.de

• Vom Schlicker zur Schicht: Entwicklung einer Prozessroute für oxidkeramische Beschichtungen

In dieser Masterarbeit soll die Prozessroute zur Herstellung keramischer Beschichtungen entwickelt werden. Dafür wird ein stabiler Schlicker benötigt, welcher für elektrophoretische Beschichtungen geeinget ist. Anschließend sollen Schichten zunächst auf flache Substrate abgeschieden, getrocket und gesintert werden. Die Schichten sollen nach jedem Prozessschritt charakterisiert werden. Nach der Valdierung des Prozesses soll dieser auf keramische Fasern übertragen werden.

Beschreibung der Bachelorarbeit:

Ansprechpartner:

-Kevin Postler, Telefon: +49 821 598-69233, Raum W3016, E-Mail: Kevin.postler@uni-a.de

 -Noah Kestler, Telefon: +49 821 598-69226, Raum W3017, E-Mail: Noah.Kestler@uni-a.de

•  Dochtsysteme für den LSI Prozess für eine bessere Infiltrationstiefe

Der Lehrstuhl für Materials Engineering am MRM arbeitet in Kooperation mit der Industrie an der Weiterentwicklung kohlefaserverstärkter Siliziumkarbid-Werkstoffe (C/SiC). Ein entscheidender Faktor für die Qualität des Endprodukts ist der abschließende Silizierungsprozess (LSI). Dabei wird flüssiges Silizium über ein Dochtsystem in eine poröse C-Preform geleitet, wodurch SiC gebildet wird, das dem Werkstoff seine mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit verleiht.

Für den LSI-Prozess ist dabei insbesondere die Wahl des Dochtmaterials sowie dessen Geometrie und Positionierung von großer Bedeutung. Ziel dieser Arbeit ist es, zu evaluieren, in welchem Maße durch eine gezielte Auswahl des Dochtmaterials und eine optimale Positionierung des Dochts eine erhöhte Infiltrationstiefe erreicht werden kann.
 

Beschreibung der Masterarbeit:

Dochtsysteme für den LSI Prozess für eine bessere Infiltrationstiefe

Ansprechpartner:

-Thilo Langmann, Telefon: +49 821 598-69225, Raum W3018, E-Mail: Thilo.langmann@uni-a.de

•  Zerstörungsfreie Charakterisierung von C-C-Verbundwerkstoffen mit komplexer Porosität und Vorhersage des Siliziuminfiltrationsverhaltens während des LSI-Prozesses

Die Liquid-Silicon-Infiltration (LSI) ist einer der zentralen Prozesse zur Herstellung von Siliziumcarbid-(SiC)-Matrixverbundwerkstoffen. Bei diesem Prozess wird ein poröser Kohlenstoff-Preform bei hohen Temperaturen mit geschmolzenem Silizium infiltriert, wodurch SiC entsteht. Die Kinetik dieses Infiltrationsprozesses hängt maßgeblich von der Porosität, der Porengröße und der Morphologie des Kohlenstoffsubstrats ab. Daher ist eine präzise Charakterisierung der Porosität der Kohlenstoff-Preforms entscheidend, um das Prozessverhalten zu verstehen und das Ergebnis des LSI-Prozesses vorhersagen zu können.

Beschreibung der Masterarbeit:

Zerstörungsfreie Charakterisierung von C-C-Verbundwerkstoffen mit komplexer Porosität und Vorhersage des Siliziuminfiltrationsverhaltens während des LSI-Prozesses

Ansprechpartner:

-Manikanda Priya Prakasan, Telefon: +49 821 598-69225, Raum W3018, E-Mail: manikanda.prakasan@uni-a.de