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1. WO2020127214 - VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES PORÖSEN FASERVERBUNDMATERIALS, FASERVERBUNDMATERIAL UND VERWENDUNG EINES FASERVERBUNDMATERIALS

Anmerkung: Text basiert auf automatischer optischer Zeichenerkennung (OCR). Verwenden Sie bitte aus rechtlichen Gründen die PDF-Version.

[ DE ]

Verfahren zur Herstellung eines porösen Faserverbundmaterials, Faserverbundmaterial und Verwendung eines Faserverbundmaterials

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Faserverbundmaterials.

Die Erfindung betrifft ferner ein Faserverbundmaterial, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines erfindungsgemäßen Faser verbundmaterials als Thermalschutzmaterial.

Aus der DE 3613990 Al ist ein Verbundwerkstoff bekannt, welcher durch Verpressen mehrlagiger duroplastischer Prepregs aus mit duroplastischen Harzsystemen imprägnierten Verstärkungsmaterialien hergestellt ist. Es sind ein oder mehrere Epoxidharzprepregs mit einem oder mehreren Novolakpre-pregs verpresst.

Die DE 1 669 845 A offenbart ein Verfahren zur Herstellung vorgeformter Formmassen aus härtbaren, in Wasser und/oder organischen Lösungsmitteln löslichen Kunstharzen sowie Pull- und/oder Verstärkungsstoffen und sonst üblichen Zusätzen wie Gleitmittel und Farbstoffe. Das Harz wird entweder in Form einer Lösung in einem Lösungsmittel oder in Pulverform unter Zusatz eines Lösungsmittels mit den sonst üblichen Zusätzen, gegebenenfalls auch mit Formaldehyd abspaltenden Verbindungen wie Hexamethylentetramin und mit den Füll- und/oder Verstärkungsstoffen ohne wesentliche Wärmezufuhr intensiv gemischt, wonach so viel Wasser eingearbeitet wird bis das Gemisch formbar geworden ist. Danach wird das Gemisch durch eine geeignete

Vorrichtung vorgeformt und dann durch Trocknung auf den gewünschten Fließgrad gebracht.

Aus der US 5,658, 360 A ist ein Verfahren zur Herstellung ungehärteter gegossener Abrasivartikel bekannt, welche einen geringen Anteil flüchtiger organischer Chemikalien aufweisen. Bei der Herstellung wird Wasser als temporäres Bindemittel verwendet.

Die US 2013/0059974 Al offenbart eine Phenolharzsubstanz, welche ein Phenolharz des Novolak-Typs, ein Phenolharz des Resol-Typs, Hexamethyl-tetramin, Graphit und faserhaltige Füllmaterialien umfasst.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, mit welchem ein Faserverbundmaterial hergestellt werden kann, bei dem Faser zwischenräume mit einem Material geringer Dichte gefüllt sind und welches mit einem einfachen Aufbau durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines porösen Faser verbundmaterials gelöst, wobei das Verfahren umfasst:

Bereitstellen eines Fasergebildes, welches mit einem flüssigen Gemisch, umfassend ein Polymerharz, ein organisches Lösungsmittel, insbesondere Isopropanol, und einen Formaldehydbildner, infiltriert ist oder wird;

Aushärten des flüssigen Gemischs unter Ausbildung eines Faser- Polymerharzmaterials mit Porenstruktur;

Infiltrieren des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur mit Wasser; und

Tempern des mit Wasser infiltrierten Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur.

Das Polymerharzmaterial mit Porenstruktur weist vorzugsweise eine

schwammartige Netzstruktur auf.

Während des Aushärtens des flüssigen Gemischs unter Ausbildung des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur bildet sich vorzugsweise teilweise das poröse Faserverbundmaterial. Während des Temperns des mit Wasser infil- trierten Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur wird die Bildung(-sreaktion) des porösen Faserverbundmaterials insbesondere beendet.

"Porös" bedeutet im Sinne der Erfindung, dass das damit charakterisierte Material (nämlich Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur und das Faserverbundmaterial) ein Verhältnis von Hohlraumvolumen zu Gesamt volumen von 20% oder mehr, insbesondere 40% oder mehr, aufweist. Das Gesamtvolumen ist dabei vorzugsweise durch die Summe aus Hohlraum volumen und Reinvolumen des Feststoffs angegeben. Die Fasern in dem Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur und dem porösen Faserverbund material sind insbesondere nicht porös ausgebildet.

Eine Porosität ist gemäß einer bevorzugten Charakterisierungsmethode durch Quecksilber-Porosimetrie bestimmbar. Hierbei dringt eine nicht benetzbare Flüssigkeit, beispielsweise Quecksilber, in Poren eines zu charakterisierenden Materials unter hohem Druck ein. Eine Porengröße der Poren des zu

charakterisierenden Materials wird als Funktion eines äußeren Drucks mittels eines Porosimeters bestimmt. Das Porosimeter ist ein Gerät, welches einer Messung einer Luftdurchlässigkeit des zu charakterisierenden Materials dient.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform liegt die Porosität des aus dem erfindungsgemäßen Verfahren resultierenden porösen Faserverbundmaterials in einem Bereich von ca. 50% bis ca. 60%, besonders bevorzugt in einem Bereich von ca. 54% bis ca. 57%.

Vorzugsweise ist das poröse Faserverbundmaterial offenporös ausgebildet, wobei Hohlräume des Materials mit einer Umgebung in Verbindung stehen.

Vorzugsweise ist das poröse Faserverbundmaterial sowohl mesoporös mit Porengrößen von 2 nm bis 50 nm als auch makroporös mit Porengrößen von größer als 50 nm.

Die Hohlräume in dem porösen Faserverbundmaterial sind vorzugsweise statistisch verteilt und/oder homogen verteilt angeordnet.

Unter "flüssigem Gemisch" ist ein chemisches Gemisch von zumindest dem Polymerharz, dem organischen Lösungsmittel und dem Formaldehydbildner zu verstehen. Dabei ist zumindest so viel organisches Lösungsmittel enthalten, dass das flüssige Gemisch fließfähig ist.

Insbesondere ist das flüssige Gemisch homogen und liegt als Lösung des Polymerharzes und des Formaldehydbildners in dem organischen Lösungs mittel vor. Es kann aber - je nach Polymerharz und Mengenverhältnissen -auch vorgesehen sein, dass das flüssige Gemisch eine Dispersion ist, wobei zumindest ein Teil des Polymerharzes und/oder des Formaldehydbildners fein verteilt in dem organischen Lösungsmittel schweben.

Bei dem Aushärten des flüssigen Gemischs wird das mit dem flüssigen

Gemisch infiltrierte Fasergebilde vorzugsweise mit erwärmt. Es findet insbe sondere eine chemische Vernetzungsreaktion, beispielsweise eine Poly merisationsreaktion, statt. Die Fasern des Fasergebildes nehmen vorzugsweise nicht an der Reaktion teil. Insbesondere findet eine Polykondensationsreaktion statt.

"Tempern" ist im Sinne der Erfindung eine Wärmebeaufschlagung des zu tempernden Materials, wobei optional extern ein erhöhter Druck an das zu tempernde Material angelegt werden kann oder sich aufgrund einer Durch führung des Temperns in einem druckfest verschlossenen Behälter ein Dampf druck aufbaut. Bei einer Temperaturerhöhung oder Wärmebeaufschlagung wird vorzugsweise von Raumtemperatur (20°C) als Ausgangstemperatur aus gegangen.

Ein Verpressen, bei welchem Fasern beschädigt werden können, ist vorzugs weise entbehrlich.

Bevorzugt lässt sich das Tempern gemäß einer der folgenden Varianten durchführen :

Positionieren des mit Wasser infiltrierten Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur in einem Behälter, druckfestes Verschließen des Behälters und anschließendes Erwärmen des Behälters und des darin befindlichen mit Wasser infiltrierten Faser-Polymerharzmaterials, wodurch insbe sondere ein Dampfdruck entsteht, welcher ein Sieden des Wassers im Wesentlichen verhindert; oder

Positionieren des mit Wasser infiltrierten Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur in einem Behälter, Verschließen des Behälters - insbe sondere mit einer fluiddichten Membran - Positionieren des ver schlossenen Behälters in einem Autoklav und Anlegen eines Drucks, wobei durch Anlegen des Drucks insbesondere ein Sieden des Wassers im Wesentlichen verhindert wird.

Es kann zudem vorgesehen sein, dass das mit Wasser infiltrierte Faser-Poly merharzmaterials mit Porenstruktur in dem druckfest verschlossenen Behälter (gemäß der erstgenannten Variante) durch einen Autoklav extern mit Druck beaufschlagt wird.

Insbesondere unterbindet das Wasser die Vernetzungsreaktion nicht, sondern gewährleistet aufgrund seiner Wärmekapazität einen kontrollierten Ablauf derselben.

Die fluiddichte Membran verhindert eine Volumenreduzierung des mit Wasser infiltrierten Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur aufgrund von Ver dampfen.

Das organische Lösungsmittel nimmt vorzugsweise nicht an chemischen Reaktionen während des Aushärtens teil. Das organische Lösungsmittel beein flusst die chemische Reaktion jedoch dahingehend, dass es eine vollständige Vernetzung des Polymerharzes während des Aushärtens des flüssigen

Gemischs verhindert.

Der Formaldehydbildner reagiert unter geeigneten Reaktionsbedingungen, vorzugsweise Erhitzen, zu Formaldehyd.

Durch das Verwenden von organischem Lösungsmittel in dem flüssigen

Gemisch wird ein Anteil an reagierenden Substanzen reduziert und während des Aushärtens entsteht ein Material mit verminderter Dichte im Vergleich zu einem Aushärtevorgang ohne oder mit wenig Lösungsmittel. Hierdurch kann bei dem Aushärten ein Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur gebildet werden, welches ebenfalls eine im Vergleich zu einem Vollmaterial verringerte Dichte aufweist.

Im Sinne der Erfindung ist das poröse Faserverbundmaterial ein Fasermaterial, wobei in den zwischen den Fasern ausgebildeten Zwischenräumen eine netz artige Struktur, umfassend zusammenhängende Partikeln unterschiedlicher Größe aus chemisch vernetztem Polymerharz, vorliegen. Die Partikel weisen vorzugsweise auf Mikrometerebene eine unregelmäßige Form auf.

Dadurch, dass das Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur vor dem Tempern mit Wasser infiltriert wird, wird während des Temperns freigesetzte Energie, insbesondere Vernetzungsenergie, in Form von Wärme von dem Wasser aufgenommen. Hierbei werden insbesondere die hohe Wärmekapazität des Wassers genutzt. Darüber hinaus behindert Wasser im Vergleich zu anderen Lösungsmitteln eine chemische Vernetzungsreaktion des Polymer harzes, welche während des Temperns eintritt, nicht. Vernetzungsenergie kann bei exothermen Vernetzungsreaktionen entstehen.

Das Fasergebilde kann in Form eines Filzes, insbesondere eines Kohlenstoff filzes, in Form von keramischen Filzlagen, oder als Vlies bereitgestellt werden. Insbesondere wird ein textiles Fasergebilde, beispielsweise in Form eines Geflechts, eines Gestrickes oder eines Gewebes, bereitgestellt.

Die Fasern des Fasergebildes sind vorzugsweise Kohlenstofffasern. Alternativ können auch eine der folgenden Fasern oder Mischungen daraus oder

Mischungen daraus mit Kohlenstofffasern verwendet werden : Polymerfasern, Glasfasern, keramische Fasern, Naturfasern.

Die Fasern können als Langfasern oder Kurzfasern verwendet werden.

Bevorzugte Polymerfasern sind Phenolharzfasern.

Beispielsweise wird ein Fasergebilde in Form einer oder mehrerer Schichten, welche beispielsweise durch ein Nassvliesverfahren hergestellt sind, bereit gestellt.

Günstig kann es sein, wenn das Fasergebilde eine Mischung aus Kurzfasern und zerkleinerten Fasern, beispielsweise zu einem oder mehreren Nassvliesen verarbeitet, umfasst oder daraus gebildet ist.

Die zerkleinerten Fasern sind vorzugsweise gemahlene Fasern.

Die Kurzfasern weisen vorzugsweise eine durchschnittliche Länge von ca. 6 mm bis ca. 10 mm auf.

Eine durchschnittliche Länge der zerkleinerten Fasern liegt vorzugsweise in einem Bereich von ca. 0,25 mm bis ca. 0,35 mm, beispielsweise bei ca. 0,3 mm.

Günstig kann es sein, wenn das Fasergebilde Phenolharzfasern und ein Bindemittel umfassen oder daraus gebildet ist.

Ein bevorzugtes Bindemittel sind Polyvinylalkoholfasern.

Die Phenolharzfasern sind vorzugsweise vernetzte Phenol-Aldehydfasern, welche insbesondere durch eine Säure-katalysierte Vernetzung von schmelz gesponnenem Novolak-Harz hergestellt sind.

Vorzugsweise weisen die Phenolharzfasern eine vollvernetzte dreidimensionale amorphe Struktur auf.

Vorteilhaft kann es sein, wenn die Phenolharzfasern aus ca. 76 Gew.-%

Kohlenstoff, ca. 18 Gew.-% Sauerstoff und ca. 6 Gew.-% Wasserstoff bestehen.

Als besonderes günstig haben sich Phenolharzfasern erwiesen, welche unter der Produktbezeichnung "Kynol® Novoloid Fasern" von dem Unternehmen Kynol Europa GmbH erhältlich sind.

Ein poröses Faserverbundmaterial, dessen Fasern Kohlenstofffasern sind, ist vorzugsweise temperaturstabil bis zu 300°C.

In Ausführungsformen, in welchen das Fasergebilde Phenolharzfasern umfasst oder daraus gebildet ist, weist das resultierende Faserverbundmaterial vorzugsweise eine um einen Faktor 5 oder mehr, insbesondere eine um einen Faktor 6 oder mehr, verringerte Wärmeleitfähigkeit auf im Vergleich zu einem Faserverbundmaterial, bei welchem anstelle der Phenolharzfasern

Kohlenstofffasern verwendet wurden.

Die Dickenrichtung ist vorzugsweise senkrecht zu einer äußeren Oberfläche des Faserverbundmaterials definiert.

Beispielsweise liegt eine Wärmeleitfähigkeit des Faserverbundmaterials mit Phenolharzfasern in Dickenrichtung bei 0,0423 W/(m-K).

Eine Wärmeleitfähigkeit des Faserverbundmaterials mit Kohlenstofffasern in Dickenrichtung liegt vorzugsweise bei 0,256 W/(m-K).

Bei einer Hitzeeinwirkung, beispielsweise von Temperaturen, wie sie bei einem Widereintritt in die Erdatmosphäre herrschen, pyrolysieren die Phenol harzfasern vorzugsweise zu Kohlenstofffasern und/oder werden zu Kohlen stofffasern umgesetzt. So kann die Thermalschutzwirkung optimiert werden, insbesondere da es bereits bei der Umsetzung der Phenolharzfasern zu Kohlenstofffasern zu einer Energieumsetzung kommt.

Die Pyrolyse der Phenolharzfasern läuft vorzugsweise bei Temperaturen von ca. 400°C bis ca. 3000°C statt.

Die Umsetzung der Phenolharzfasern zu Kohlenstofffasern ist vorzugsweise eine endotherme Zersetzung.

Die aus der Umsetzung der Phenolharzfasern resultierenden Kohlenstofffasern sind beispielsweise poröse Kohlenstofffasern.

Das resultierende Faserverbundmaterial ist insbesondere vergleichbar mit einem Faserverbundmaterial, welches unter Verwendung eines Fasergebildes aus Kohlenstofffasern hergestellt wurde.

Ein Char-Layer, welcher beispielsweise bei einer Wärmestromdichte von ca.

3 MW/m2 in einem Plasmawindkanal auf einer Oberfläche des

Faserverbundmaterials ausgebildet wird, ist vorzugsweise vergleichsweise dünn.

Ein Verhältnis einer Dicke des Faserverbundmaterials insgesamt (virgin Material) und einer Dicke des Char-Layers liegt vorzugsweise bei 4: 1 oder mehr, insbesondere bei 4,5: 1 oder mehr.

Insbesondere liegt das Verhältnis der Dicke des Faserverbundmaterials insgesamt (virgin Material) und der Dicke des Char-Layers bei 5: 1 oder weniger, insbesondere bei 4,6 : 1 oder weniger.

Das poröse Faserverbundmaterial in nicht pyrolysiertem Zustand bis zu 300°C und/oder in pyrolysiertem Zustand ist insbesondere mittels mechanischer Methoden bearbeitbar. Mechanische Methoden sind beispielsweise Sägen, Schneiden, Drehen und/oder Bohren.

Vorzugsweise wird ein Fasergebilde, wie es herkömmlicherweise zur Her stellung von Faserverbundmaterialien verwendet wird, eingesetzt.

Es können insbesondere auch Materialien in Form eines Fasergebildes einge setzt werden, welche herkömmlicherweise als Isolationsmaterial für Hoch temperatur-Öfen eingesetzt werden oder in anderen Hochtemperatur-An wendungen. Auch Kurzfasern-umfassende Fasergebilde können bevorzugt verwendet werden.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird ein Faser gebilde bereitgestellt und dieses wird mit dem flüssigen Gemisch, umfassend ein Polymerharz, ein organisches Lösungsmittel und einen Formaldehyd bildner, infiltriert.

Alternativ können auch vorimprägnierte Fasergebilde, sogenannte "Prepregs", verwendet werden. Diese vorimprägnierten Fasergebilde sind bereits mit einem Polymerharz imprägniert. Bei der Verwendung von vorimprägnierten Fasern kann es ausreichend sein, wenn zu diesen vorimprägnierten Fasern ein organisches Lösungsmittel und der Formaldehydbildner hinzugegeben werden. Insbesondere wird dann das Polymerharz zumindest teilweise in dem orga nischen Lösungsmittel, beispielsweise in Isopropanol, gelöst.

Eine Dichte des porösen Faserverbundmaterials liegt vorzugsweise in einem Bereich von ca. 0,35 g/cm3 bis ca. 0,45 g/cm3, insbesondere bei ca. 0,4 g/cm3. Vorzugsweise weist das poröse Faserverbundmaterial in Faserzwischenräumen eine aerogel-artige Struktur auf.

Durch das Infiltrieren des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur mit Wasser vor dem Tempern kann ein wesentlicher Temperaturanstieg innerhalb des entstehenden porösen Faserverbundmaterials, welcher Materialschäden in dem porösen Faserverbundmaterial zur Folge haben könnte, während des Temperns vermieden werden.

Das poröse Faserverbundmaterial eignet sich vorzugsweise als flammen hemmende Struktur, beispielsweise als Thermalschutzmaterial für einen Wiedereintritt von Flugkörpern in die Erdatmosphäre. Hierzu können beispielsweise Blöcke aus dem porösen Faserverbundmaterial auf einen zu schützenden Bereich aufgeklebt werden.

Hierbei ist von Bedeutung, dass das Polymerharz und das daraus resultierende chemisch vernetzte Material eine niedrige Wärmeleitfähigkeit aufweist.

Aufgrund der Porenstruktur, welche insbesondere ab einer Entstehung in dem Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur erhalten bleibt, des Faserver bundmaterials mit geringer Dichte, wird auch bei hohen Temperaturen, wie beispielsweise von über 3000°C, beispielsweise von über 10.000°C, bei dem Widereintritt in die Erdatmosphäre, zunächst die Oberfläche eines Bauteils aus dem porösen Faserverbundmaterial erwärmt, bevor weiter innenliegende Bereiche erwärmt werden. Es findet eine Pyrolyse statt. Das poröse Faser verbundmaterial in pyrolysiertem Zustand oder Pyrolyse-Zustand kann dann schmelzen, sublimieren oder oxidieren.

Kohlenstoffatome des porösen Faserverbundmaterials in pyrolysiertem

Zustand können in eine Grenzschicht zwischen einer Ablatoroberfläche und einer Stoßfront emittiert werden und an der Grenzfläche einen radiativen Energieeintrag in das Thermalschutzmaterial reduzieren.

Alternativ kann das poröse Faserverbundmaterial auch als sonstiges Brand schutzmaterial verwendet werden.

Aufgrund seiner geringen Wärmeleitfähigkeit, eignet es sich auch ganz allge mein als Isolationsmaterial.

Bei der Aushärtung des flüssigen Gemischs unter Ausbildung eines Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur wird das Polymerharz vorzugsweise zunächst unvollständig vernetzt. Das Faser-Polymerharzmaterial mit Poren struktur weist insbesondere - trotz einer unvollständigen chemischen Ver netzungsreaktion - eine ausreichende mechanische Festigkeit auf, damit es im weiteren Verfahren handhabbar ist.

Die chemische Vernetzungsreaktion ist vorzugsweise eine Polymerisations reaktion, insbesondere eine Polykondensation.

Das Faserverbundmaterial kann für bestimmte Anwendungen auch als ein Kernmaterial für eine Sandwichstruktur verwendet werden. Die Sandwich struktur umfasst vorzugsweise ein erstes Lagenelement, ein zweites Lagen element und ein dazwischen angeordnetes Kernelement aus dem Kern material.

Vorzugsweise umfasst der Formaldehydbildner Urotropin oder ist Urotropin. Urotropin - auch als Hexamethylentetramin bezeichnet - als Formaldehyd bildner ist im Vergleich zu den meisten verfügbaren alternativen Formal dehydbildnern und/oder Formaldehyd weniger gefährlich für menschliche und/oder tierische Organismen und lässt sich somit besser handhaben.

Das Aushärten wird vorzugsweise durch Erwärmen des flüssigen Gemischs in einem druckfest verschlossenen Gesenk und/oder Erwärmen des flüssigen Gemischs unter externer Beaufschlagung des flüssigen Gemischs mit Druck, insbesondere in einem Autoklav, durchgeführt.

In Ausführungsformen, in welchen das Aushärten in einem druckfest ver schlossenen Gesenk durchgeführt wird, wird das flüssige Gemisch in dem druckfest verschlossenen Gesenk vorzugsweise in einem Ofen erwärmt.

Während des Aushärtens des flüssigen Gemischs unter Bildung des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur verbleibt entstehender Dampf in dem Gesenk. Hierdurch baut sich ein Dampfdruck auf. Der Dampfdruck verhindert ein Sieden und/oder übermäßiges Verdampfen des Polymerharzes, des orga nischen Lösungsmittels und insbesondere des Formaldehydbildners.

Zur Vermeidung eines Berstens des druckfest verschlossenen Gesenks auf grund eines entstehenden Innendrucks sind Wandungen des druckfest ver schlossene Gesenk vorzugsweise massiv ausgebildet.

Alternativ zum Erwärmen des druckfest verschlossenen Gesenks ohne weitere externe Druckbeaufschlagung kann vorgesehen sein, dass das flüssige

Gemisch in dem druckfest verschlossenen Gesenk in einem Autoklav extern mit Druck beaufschlagt wird.

In Ausführungsformen, in welchen das Aushärten in einem Autoklav durchge führt wird, wird ein Behälter, insbesondere mit einer fluiddichten und/oder flexiblen Membran, verschlossen und das flüssige Gemisch in dem Autoklav mit Druck beaufschlagt. Durch die Druckbeaufschlagung wird vorzugsweise ein Sieden des Polymerharzes und des organischen Lösungsmittels - und insbe sondere des Formaldehydbildners - verhindert. Ein Verdampfen des orga nischen Lösungsmittels oder anderer Bestandteile des flüssigen Gemischs wird insbesondere zusätzlich durch die fluiddichte und/oder flexible Membran ver hindert.

Das Verfahren bietet den Vorteil, dass eine Größe oder Form des porösen Faserverbundmaterials nur durch die Größe des Gesenks oder Autoklav vorge geben ist und Größe und Form ansonsten frei skalierbar bzw. wählbar ist.

Das Aushärten wird vorzugsweise bei einer Temperatur von ca. 120°C bis ca. 160°C, insbesondere bei einer Temperatur von ca. 140°C bis ca. 150°C, beispielsweise bei einer Temperatur von ca. 145°C, durchgeführt. Als Reak- tionszeiten haben sich 4 h oder mehr als besonders geeignet für die Aus härtung erwiesen, wobei die Reaktionszeiten - je nach Größe und Form des Fasergebildes - variieren können. Bei den genannten Temperaturen läuft vor zugsweise zumindest teilweise eine chemische Vernetzung kontrolliert ab.

Hierbei entsteht vorzugsweise ein dreidimensionales Netzwerk, die Vernetzung ist jedoch noch nicht vollständig abgeschlossen.

Durch die Verwendung des organischen Lösungsmittels kann das Aushärten jedoch auch bei einer Temperatur von ca. 225°C durchgeführt werden, ohne dass eine vollständige Vernetzung stattfindet.

Trotz des organischen Lösungsmittels findet eine Aushärtereaktion des

Polymerharzes statt.

Die erwähnten 4 h haben sich beispielsweise für ein Fasergebilde mit Ab messungen von 170 mm x 170 mm x 50 mm als besonders geeignete Aus härtezeit des flüssigen Gemischs erwiesen.

Bei einem Aushärten in einem Autoklav wird das Aushärten vorzugsweise unter einem Druck von ca. 10 bar bis ca. 20 bar, vorzugsweise ca. 15 bar, durchgeführt. Durch den erhöhten Druck wird sichergestellt, dass kein orga nisches Lösungsmittel entweichen kann. Der erhöhte Druck bietet darüber hinaus den Vorteil, dass eine Geschwindigkeitskonstante der chemischen Ver netzungsreaktion größer ist als bei Raumdruck. Die Vernetzung läuft daher schneller, insbesondere um einen Faktor von ca. 4 oder mehr schneller, ab als bei einem Aushärten unter Raumdruck.

Vorzugsweise wird das Aushärten in einem geschlossenen, druckfesten Gesenk durchgeführt. Es findet vorzugsweise eine Beaufschlagung mit mechanischem Druck von außen statt. Insbesondere entsteht durch den Dampfdruck des organischen Lösungsmittels eine schnellere Vernetzung.

Es ist vorzugsweise eine Membran ausgebildet, welche ein Entweichen des organischen Lösungsmittels minimiert oder verhindert.

Ein Druck, beispielsweise in einem Autoklav, verhindert ein Sieden des organischen Lösungsmittels.

Ein Anteil an Formaldehydbildner liegt vorzugsweise in einem Bereich von ca. 0,4 Gew.-% bis ca. 10,0 Gew.-%, vorzugsweise ca. 0,5 Gew.-% bis ca. 1,5 Gew.-%, insbesondere von ca. 0,8 Gew.-% bis ca. 1,2 Gew.-%, bezogen auf eine Masse des eingesetzten Polymerharzes.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Polymerharz und das organische Lösungs mittel in dem flüssigen Gemisch, insbesondere vor Zugabe des Formalde hydbildners, in einem Verhältnis von Masse des Polymerharzes zu Masse des organischen Lösungsmittels von ca. 2 zu 3 bis ca. 3 zu 2 vorliegen.

Beispielsweise werden das Polymerharz und das organische Lösungsmittel in einem Massenverhältnis von ca. 1 zu 1 gemischt.

Bei derartigen Verhältnissen von Polymerharz und organischem Lösungsmittel ist ein Anteil des Polymerharzes ausreichend, damit eine chemische Ver netzungsreaktion während des Aushärtens ablaufen kann. Der Anteil des Lösungsmittels ist vorzugsweise hoch genug, damit eine Struktur mit geringerer Dichte im Vergleich zu ausgehärtetem unverdünntem Polymerharz entsteht. Bei einem hohem Verdünnungsgrad kommt es insbesondere auf grund des Formaldehydbildners zu einer Vernetzungsreaktion des Polymer harzes.

Das Polymerharz ist vorzugsweise ein Phenolharz oder ein Epoxidharz. Ein Phenolharz bietet den Vorteil, dass bei einer Pyrolyse Restkohle entsteht und/oder es sich als Abbrennmaterial besonders eignet.

Vorzugsweise wird das organische Lösungsmittel vor dem Infiltrieren des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur mit Wasser entfernt. Insbe sondere wird das organische Lösungsmittel mittels Erwärmens des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur, insbesondere bei einer Temperatur, die in einem Bereich von 95 % bis 105 % des Siedepunkts des organischen Lösungsmittels liegt, entfernt.

Bei der Verwendung von Isopropanol wird das Isopropanol beispielsweise bei ca. 80°C, entfernt. Hierzu wird vorzugsweise das Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur, welches noch Isopropanol enthält, bei ca. 80°C bis zur Ein stellung einer konstanten Masse in einem Temperofen gelagert.

Günstig kann es sein, wenn das Infiltrieren des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur mit Wasser unter Vakuumbeaufschlagung, vorzugsweise unter Anlegung eines Unterdrucks von ca. 2 mbar bis ca. 200 mbar, insbe sondere von ca. 2 mbar bis ca. 10 mbar, beispielsweise ca. 5 mbar, an einen den Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur enthaltenen Behälter, durchgeführt wird.

Vorzugsweise läuft während des Temperns eine Reaktion zur Bildung eines porösen Netzwerks vollständig oder bis zu einem Reaktionsabbruch ab, wobei Strukturen des porösen Netzwerkes einen mittleren Durchmesser von ca. 500 nm oder weniger, vorzugsweise ca. 300 nm oder weniger, insbesondere ca. 150 nm oder weniger, aufweisen. Die Reaktion zur Bildung des porösen Netz werks, insbesondere eine Polymerisationsreaktion, beginnt während des Aus härtens des flüssigen Gemischs.

Strukturen des porösen Netzwerks bilden sich vorzugsweise bei ca. 145°C aus.

Der mittlere Durchmesser ist dabei vorzugsweise als arithmetisches Mittel an gegeben. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass der mittlere Durchmesser auf den Median der Durchmesserverteilung bezogen ist. Der Durchmesser bezeichnet insbesondere eine kürzeste Verbindung von zwei Oberflächen.

Nach dem Tempern wird vorzugsweise das Wasser mittels Erwärmen in einem Bereich von ca. 80°C bis ca. 100°C, vorzugsweise ca. 90°C, abgedampft. Hierzu wird das Material beispielsweise bei ca. 5 mbar in einem Exsikkator oder in einem anderen mit Vakuum beaufschlagten Behälter gelagert. Alterna tiv ist das Wasser beispielsweise auch bei Normaldruck in einem Ofen ab dampfbar.

Die Erfindung betrifft ferner ein Faserverbundmaterial, hergestellt nach einem erfindungsgemäßen Verfahren.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Merkmale und/oder Vorteile gelten für das erfindungsgemäße Faserverbund material gleichermaßen.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Faserverbundmaterial Phenolharzfasern umfasst, welche insbesondere bei Hitzeeinwirkung unter Erhalt einer Faser struktur zu Kohlenstofffasern umsetzbar sind und/oder umgesetzt werden.

Beispielsweise pyrolysieren die Phenolharzfasern bei Temperaturen in einem Bereich von ca. 400°C bis ca. 3000°C (Hitzeeinwirkung).

Unter Hitzeeinwirkung ist vorzugsweise zu verstehen, dass das Faserver bundmaterial Temperaturen von 400°C oder mehr, insbesondere von ca. 900°C oder mehr, beispielsweise von ca. 1500°C oder mehr, ausgesetzt ist, beispielsweise unter Inergasatmosphäre.

Eine Inertgasatmosphäre dient einer Simulation von Bedingungen, welche bei einem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre vorliegen.

Hohen Temperaturen ist das Faserverbundmaterial insbesondere als Thermal schutzmaterial bei einem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre ausgesetzt.

Die Erfindung betrifft ferner die Verwendung eines erfindungsgemäßen Faser verbundmaterials als Thermalschutzmaterial.

Die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren genannten Merkmale und/oder Vorteile gelten für die erfindungsgemäße Verwendung gleichermaßen.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegen stand der nachfolgenden Beschreibung der zeichnerischen Darstellung von Ausführungsbeispielen.

Es zeigen :

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines porösen

Faserverbundmaterials;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Gesenks zum Aushärten eines mit einem flüssigen Gemisch infiltrierten Fasergebildes zur Verwen dung in dem in Fig. 1 beschriebenen Verfahren;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Autoklavs zum Aushärten eines mit einem flüssigen Gemisch infiltrierten Fasergebildes zur Ver wendung in dem in Fig. 1 beschriebenen Verfahren;

Fig. 4 eine Elektronenmikroskopieaufnahme eines porösen Faserverbund materials, hergestellt mit dem Verfahren aus Fig. 1;

Fig. 5 eine weitere Elektronenmikroskopieaufnahme eines porösen Faser verbundmaterials, hergestellt mit dem Verfahren aus Fig. 1; und

Fig. 6 eine weitere Elektronenmikroskopieaufnahme eines porösen Faser verbundmaterials, hergestellt mit dem Verfahren aus Fig. 1.

Ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Herstellung eines porösen Faserver bundmaterials 100 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt.

Zunächst wird ein Fasergebilde 102 bereitgestellt. Hierzu wird vorliegend ein Kohlenstofffasergebilde 103, umfassend Kohlenstofffasern, welche ein Filz oder ein Vlies oder ein sonstiges textiles Gewebe bilden, verwendet. Es können alternativ auch andere Formen eines textilen Fasergebildes 102 verwendet werden. Beispielsweise ist das Fasergebilde 102 ein Geflecht, ein Gewebe, ein Gestricke oder ein Gewebe.

Alternativ kann auch ein Fasergebilde 102 aus Glasfasern, Polymerfasern, keramischen Fasern, Naturfasern oder Mischungen daraus oder Mischungen aus einer oder mehreren der genannten Fasern mit Kohlenstofffasern bereit gestellt werden.

Bevorzugte Polymerfasern sind Phenolharzfasern.

Vorzugsweise basieren die Phenolharzfasern auf Novolak (Basis Phenolharz), welches schmelzgesponnen und dann durch eine Säure-katalysierte

Vernetzung ausgehärtet wird.

Eine bevorzugte chemische Zusammensetzung der Phenolharzfasern ist: ca.

76 Gew.-% Kohlenstoff, ca. 18 Gew.-% Sauerstoff und ca. 6 Gew.-% Wasser stoff.

Als besonderes geeignet haben sich Phenolharzfasern mit der Produkt bezeichnung "Kynol® Novoloid Fasern" des Unternehmens Kynol Europa GmbH erwiesen.

Vorzugsweise ist das Fasergebilde 102 mittels eines Nassvliesverfahrens hergestellt.

Beispielsweise werden Nassvliese aus einer Mischung aus Phenolharz-Kurzfasern, insbesondere mit einer durchschnittlichen Länge in einem Bereich von ca. 6 mm und ca. 10 mm, und gemahlenen Phenolharzfasern mit einer durchschnittlichen Länge von ca. 0,3 mm sowie Polyvinylalkoholfasern als Bindemittel hergestellt.

Das Bindemittel schmilzt während eines Trocknungsvorgangs zur Herstellung des Fasergebildes 102.

Das Fasergebilde 102 wird mit einem flüssigen Gemisch 104 infiltriert (Infilt rieren 106).

Das Gemisch 104 umfasst ein Polymerharz 108 in Form eines Phenolharzes 110, ein organisches Lösungsmittel 112 in Form von Isopropanol 114 und einen Formaldehydbildner 116 in Form von Urotropin 118.

Das organische Lösungsmittel 112 dient einer Verdünnung des Polymerharzes 108.

Isopropanol 114 bietet den Vorteil, dass das Phenolharz 110 und Urotropin 118 gut darin löslich sind und es aufgrund seines vergleichsweise geringen Siedepunkts von 82,6°C und hohen Dampfdrucks von 42,6 hPa bei 20°C leicht abdampfbar ist. Das Abdampfen wird später noch genauer ausgeführt.

Das flüssige Gemisch 104 wird vor dem Infiltrieren 106 hergestellt.

Hierzu werden Phenolharz 110 und Isopropanol 114 in einem Massenverhältnis von 1 : 1 gemischt. Zu diesem Gemisch werden, bezogen auf eine Masse des eingesetzten Phenolharzes 110, ca. 1 Gew.-% Urotropin 118 zugegeben. Das Urotropin 118 wird vor der Zugabe gemahlen, wodurch eine schnellere Lösung des Urotropins 118 in dem Isopropanol 114 erreicht werden kann.

Zum Infiltrieren 106 wird das Fasergebilde 102 in einem Behälter 120 (vgl.

Fig. 2 und 3) bei einem reduzierten Druck von ca. 200 mbar mit dem Gemisch 104 infiltriert. Bei einem Fasergebilde 102 von Abmessungen von 300 mm x 300 mm x 50 mm beträgt eine Infiltrationszeit beispielsweise ca. 2 h. Nach dem Infiltrieren 106 wird der Behälter 120 verschlossen.

Im Anschluss an das Infiltrieren 106 wird das flüssige Gemisch 104 unter Aus bildung eines Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur 124 ausgehärtet (Aushärten 122). Das Aushärten 122 wird in einem Autoklav 126 (vgl. Fig. 3) oder in einem druckfest verschlossenen Gesenk 128 (Fig. 2) durchgeführt. Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das flüssige Gemisch 102 in dem druckfest verschlossenen Gesenk 128 in einem Autoklav 126 extern mit Druck beaufschlagt wird.

Die im Zusammenhang des Verfahrens angegebenen Zeiten können je nach Größe und Form des Fasergebildes 102 variieren.

Bei einem Aushärten 122 in dem druckfest verschlossenen Gesenk 128 (vgl. Fig. 2) wird das Gesenk 128 für ca. 16 h oder mehr bei ca. 145°C in einem Temperofen geheizt. Nach einer vollständigen Auskühlung des Gesenks 128 wird das darin entstandene Faser-Polymerharzmaterial 124 entformt.

Durch die druckfeste und insbesondere auch fluiddichte Ausbildung des druckfest verschlossenen Gesenks 128 kann entstehender Dampf nicht aus dem druckfest verschlossenen Gesenk 128 entweichen und es baut sich ein Dampfdruck auf. Der Dampfdruck minimiert ein Sieden des Polymerharzes 110 und des organischen Lösungsmittels 112. Ein Volumen des organischen Lösungsmittels 112 wird im Wesentlichen konstant gehalten.

Das druckfest verschlossene Gesenk 128 ist vorliegend massiv ausgebildet, um einem während des Aushärtens 122 des flüssigen Gemischs 104 ent stehenden Innendruck in dem druckfest verschlossenen Gesenk 128 stand halten zu können ohne zu bersten.

Bei einem Aushärten 122 in einem Autoklav 126 (vgl. Fig. 3) wird ein abge dichteter Behälter 120 in einen Autoklav 126 eingebracht, wobei vorliegend eine Membran 130 zur fluiddichten Abdichtung des mit dem flüssigen Gemisch 104 infiltrierten Fasergebildes 102 verwendet wird. Dies verhindert ein Ver dampfen des organischen Lösungsmittels 112 während des Aushärtens 122 des flüssigen Gemischs 104.

In einem Autoklav-Verfahren wird in dem Autoklav 126 ein Druck von ca. 15 bar aufgebaut und anschließend, insbesondere bei maximaler Heizrate (inner halb von ca. 30 min), auf eine Temperatur von ca. 145°C aufgeheizt. Die ein gestellte Temperatur und der eingestellte Druck werden für eine Aushärtezeit, beispielsweise für ca. 4 h oder mehr, konstant gehalten.

Anschließend wird der Autoklav 126 auf ca. 25°C abgekühlt. Bis zur vollstän digen Auskühlung auf Raumtemperatur (ca. 20°C) wird der Druck im Autoklav 126 bei ca. 15 bar gehalten. Nach Abkühlen auf Raumtemperatur wird der Druck von ca. 15 bar aufgehoben und das entstandene Faser-Polymerharz-material mit Porenstruktur 124 entformt.

Nach Entstehung des Faser-Polymerharzmaterials mit Porenstruktur 124 während des Aushärtens 122 wird das Isopropanol 114 entfernt (Entfernen 132).

Hierzu wird das enthaltende Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur 124, welches nach dem Aushärten 122 immer noch Isopropanol 114 enthält, in einem Temperofen bei ca. 80°C gelagert, bis sich eine konstante Masse einge stellt hat und/oder das Isopropanol 114 vollständig abgedampft wurde.

Anschließend wird das Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur 124 mit Wasser 134 infiltriert (Infiltrieren 136). Hierzu wird das Faser-Polymerharz-material mit Porenstruktur 124 für beispielsweise ca. 60 min oder mehr bei ca. 5 mbar in einem Behälter, vorliegend einem Exsikkator 135, gelagert.

Der Exsikkator 135 wird zum Infiltrieren (136) mit Wasser geflutet. Das Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur 124 wird für ca. 100 min oder mehr unter Wasser 134 bei einem Druck von ca. 5 mbar in dem Exsikkator 135 ge lagert. Nach Aufhebung des Vakuums wird das Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur 124 beispielsweise für weitere 150 min oder mehr unter Wasser 134 gelagert, bevor der Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur 124 dem Exsikkator 135 entnommen wird und in einen wassergefüllten Behälter gelegt wird.

Der wassergefüllte Behälter wird für einen Temperschritt (Tempern 138) ver schlossen und in einem Autoklav 126 positioniert.

In einem weiteren Autoklav-Verfahren wird ein Druck von ca. 15 bar aufge baut und der Autoklav 126 nach Erreichen des Drucks, insbesondere bei maximaler Heizrate, auf ca. 160°C aufgeheizt. Die eingestellte Temperatur und der eingestellte Druck werden beispielsweise für ca. 6 h oder mehr beibe halten. Anschließend wird der Autoklav 126 (beispielsweise in ca. 20 min) auf ca. 25°C abgekühlt. Bis zur vollständigen Abkühlung auf Raumtemperatur wird der Druck bei ca. 15 bar gehalten.

Das Tempern 138 kann alternativ auch in einem druckfesten Gesenk 128, welches mit Wasser gefüllt ist, in einem Ofen ohne Außendruck erfolgen.

Nach dem Tempern 138 wird das Wasser 134 entfernt (Abdampfen 140).

Hierzu wird das Faserverbundmaterial 100 bei ca. 90°C in einem Temperofen getrocknet. Das Abdampfen 140 wird so lange durchgeführt bis das poröse Faserverbundmaterial 100 eine konstante Masse aufweist.

Das Faserverbundmaterial eignet sich zur Verwendung als Thermalschutz material.

Nachfolgend sind beispielhaft Verhältnisse von Phenolharz 110, Isopropanol 114 und Urotropin 118 angegeben. Die zuvor angeführten Anteile sind in der Tabelle als Beispiel 1 angeben. Die Anteile der Beispiele 1 bis 5 eignen sich im Zusammenhang mit dem zuvor beschriebenen Verfahren.


Die verschiedenen Anteile in der vorstehenden Tabelle sind jeweils in Gew.-%. Der Anteil an Phenolharz 110 und der Anteil an Isopropanol 114 beziehen sich jeweils auf eine Gesamtmasse aus Phenolharz 110 und Isopropanol 114. Der Anteil an Urotropin 118 bezieht sich auf die Masse des eingesetzten Phenol harzes 110.

Ein nach dem im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Verfahren herge stelltes poröses Faserverbundmaterial 100 ist insbesondere in den in Fig. 4 bis 6 dargestellten Elektronenmikroskopieaufnahmen zu sehen. Die Aufnahmen sind mit einem Rasterelektronenmikroskop gemacht, wobei ein Sekundär elektronendetektor benutzt wurde.

Bei der Elektronenmikroskopieaufnahme in Fig. 4 wurde eine Vergrößerung von 5.000 gewählt. In der Elektronenmikroskopieaufnahme in Fig. 5 ist die Vergrößerung 10.000 und in der Elektronenmikroskopieaufnahme in Fig. 6 ist die Vergrößerung 50.000.

In Ausführungsformen, in welchen das Fasergebilde 102 Phenolharzfasern umfasst oder daraus gebildet ist, werden die Phenolharzfasern unter

Hitzeeinwirkung, insbesondere in einem Bereich von ca. 400°C bis ca. 3000°C, zu Kohlenstofffasern umgewandelt. Es entsteht insbesondere ein poröses Faserverbundmaterial 100, welches Kohlenstofffasern umfasst.

Insbesondere werden die Phenolharzfasern zu porösen Kohlenstofffasern umgesetzt.

Eine Faserstruktur und/oder Gesamtstruktur des Faserverbundmaterials bleibt dabei erhalten.

Beispielsweise findet eine Hitzeeinwirkung bei einem Wiedereintritt in die Erdatmosphäre statt.

Vorzugsweise wird bei der Hitzeeinwirkung auf ein poröses Faserver

bundmaterial 100, welches Phenolharzfasern umfasst, ein vergleichsweise dünner Char-Layer an der Oberfläche gebildet.

Beispielsweise liegt ein Verhältnis einer Dicke des Faserverbundmaterials 100 insgesamt (virgin Material) und einer Dicke des Char-Layers bei 4: 1 oder mehr, insbesondere bei 4,5: 1 oder mehr.

Insbesondere liegt das Verhältnis der Dicke des Faserverbundmaterials 100 insgesamt (virgin Material) und der Dicke des Char-Layers bei 5: 1 oder weniger, insbesondere bei 4,6: 1 oder weniger.

Das poröse Faserverbundmaterial 100 mit Phenolharzfasern weist in einer Dickenrichtung vorzugsweise eine um einen Faktor 5 oder mehr, insbesondere eine um einen Faktor 6 oder mehr, verringerte Wärmeleitfähigkeit auf, verglichen mit einem Faserverbundmaterial 100 mit Kohlenstofffasern anstelle der Phenolharzfasern. Hierdurch ist insbesondere eine optimierte

Thermalschutzwirkung ausgebildet.

Die Dickenrichtung ist vorzugsweise senkrecht zu einer äußeren Oberfläche des Faserverbundmaterials 100 definiert.

Beispielsweise liegt eine Wärmeleitfähigkeit des Faserverbundmaterials 100 mit Phenolharzfasern in Dickenrichtung bei 0,0423 W/(m-K).

Eine Wärmeleitfähigkeit des Faserverbundmaterials 100 mit Kohlenstofffasern in Dickenrichtung liegt vorzugsweise bei 0,256 W/(m-K).

Durch die Umsetzung der Phenolharzfasern zu Kohlenstofffasern bei Hitze einwirkung kommt es vorzugsweise zu einer Energieumsetzung, welche eine Hitzeschutzwirkung des Faserverbundmaterials 100 insgesamt insbesondere verstärken kann.

Wie insbesondere in Fig. 4 zu sehen ist, sind Strukturen 150 aus dem ausge härteten Phenolharz 110 netzartig mit Zwischenräumen dazwischen. Kohlen stofffasern 152 sind darin eingebettet. Das ausgehärtete Phenolharz 110 weist vorzugsweise eine vernetzte schwammartige Struktur auf.

Wie insbesondere in Fig.5 zu sehen ist, weisen die Strukturen 150 des porösen Faserverbundmaterials 100 einen Durchmesser von 0,1 pm oder weniger auf.

In Fig. 6 ist insbesondere zu sehen, dass die Strukturen 150 ungeordnet sind und Zwischenräume dazwischen höhlenartige Strukturen sind. Es sind keine geordneten Kanäle ausgebildet.

Bezugszeichenliste

Faserverbundmaterial

Fasergebilde

Kohlenstofffasergebilde

Gemisch

Infiltrieren

Polymerharz

Phenolharz

organisches Lösungsmittel

Isopropanol

Formaldehydbildner

Urotropin

Behälter

Aushärten

Faser-Polymerharzmaterial mit Porenstruktur Autoklav

Gesenk

Membran

Entfernen

Wasser

Exsikkator

Infiltrieren

Tempern

Abdampfen

Thermalschutzmaterial

Strukturen

Kohlenstofffasern