Verbundwerkstoffe

Einleitung

Oftmals sind gewünschte Eigenschaften von Materialien so unterschiedlich das es kaum einkomponenten Materialien gibt die alle diese Eigenschaften besitzen. Um jedoch höchsten Ansprüchen genüge zu tun werden in diesen Bereichen Materialien verwendet die, ähnlich einer Legierung, gewünschte Eigenschaften fördert und zugleich negative Eigenschaften versucht zu verringern. Im Gegensatz zu Legierungen bilden die Verbundwerkstoffe heterogene Systeme um diese Effekte zu erzielen. Oftmals werden sogar andere Eigenschaften gefördert da im Verbundmaterial nicht die chemischen, sondern die stofflichen und geometrischen Eigenschaften im wesentlichen die Werkstoffeigenschaften bestimmen.

Aufbau

Verbundwerkstoffe werden größtenteils nach ihrer Geometrie unterschieden. Einteilen lassen sie sich in:

Teilchenverbundwerkstoffe Faserverbundwerkstoffe Schichtverbundwerkstoffe Durchdringungsverbundwerkstoffe

Allgmeines

Anwedungsspezifisch bilden die Faserverbudwerkstoffe den größten Anteil. Dabei können alle Stoffklassen (Metalle, Kunststoffe, Glas/Keramik) miteinander gemischt werden. Fasern besitzen den Vorteil das sie in Faserrichtung und Form wesentlich höheren Belastungen standhalten können als das selbe Material in andren Formen. Fasern haben somit eine hohe spezifische Festigkeit. Die Fasern werden in einen Grundwerkstoff(Matrix) eingelegt, der Anteil beträgt selten unter 40% da mit abnehmenden Fasermaterial der Matrix, welche geringere Festigkeitswerte aufweist, mehr Kräfteaufnahmen zugeteilt werden.

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