Kontinuierliche Beschichtung keramischer Fasern

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Kontinuierliche Beschichtung keramischer Fasern

Than, E. / Leupold, B.

Die Beschichtung von keramischen Fasern, wie z. B. Kohlenstoff- oder SiC-Fasern setzt prinzipiell ein Aufheizen der Fasern voraus. Je nachdem ob die Fasern direkt oder indirekt über die Reaktorwand aufgeheizt werden, spricht man von Kaltwand- oder Heißwandreaktoren. Für einen kontinuierlichen Faserbeschichtungsprozeß sind Heißwandreaktoren nur bedingt geeignet, weil aufgrund der intensiven Beschichtung der Reaktorwand der Beschichtungsprozeß häufig von Reinigungsprozessen unterbrochen werden muß. Um eine kontinuierliche Beschichtung zu realisieren ist neben einem optimal arbeitenden Reaktor die Faser Zu- und Abführung in Verbindung mit Ent- und Beschichtungsprozessen von fundamentaler Bedeutung. Die mit dem Beschichtungsprozeß verbundene Wärmebehandlung der Rovings führt in der Regel auch zu Veränderungen im Kernbereich der Fasern. Durch Kriech- und Umlagerungsprozesse kommt es oberhalb faserspezifischer Temperaturen und Verweilzeiten in den Reaktoren zu Rekristallisationserscheinungen, die sich makroskopisch durch einen Abfall der Faserfestigkeit zu erkennen geben. Die über ein Normaldruck CVD-Verfahren mit Direktstromheizung abgeschiedenen pyrolytischen Kohlenstoffschichten führen zu einer Homogenisierung der Faseroberflächen und damit zur positiven Beeinflussung der mechanischen Fasereigenschaften.