Faserherstellung und -verarbeitung

Das Fraunhofer ISC entwickelt Materialien und optimiert Verfahren zur Faserherstellung und -verarbeitung. Funktionelle Fasermaterialien finden vielfältige Anwendung in verschiedensten Branchen wie beispielsweise der regenerativen Medizin, der Glas- und Textilindustrie oder dem keramischen Leichtbau.

Die Entwicklung von Keramikfasern und Faserbeschichtungen liegt im Forschungsschwerpunkt der ISC Außenstelle, dem Fraunhofer-Zentrum für Hochtemperatur-Leichtbau HTL in Bayreuth.

Alle Spinnverfahren werden als Endlos-Spinnverfahren von Rovings mit 1 – 1000 Filamenten durchgeführt. Es stehen auch Monofilament-Spinnanlagen für Hohlfasern und Zweikomponenten-Fasern für dicke Endlosfasern mit Durchmessern > 100 µm zur Verfügung. Alle Spinnverfahren können an Luft oder auch unter Inertgas durchgeführt werden. Die Bedingungen im Spinnschacht, wie die Atmosphäre, Temperatur und Gasströmung, sind an die spezifischen Anforderungen der Spinnmasse anpassbar.

Nach dem Spinnprozess erfolgen die Pyrolyse und Sinterung der gesponnenen Fasern, wodurch die Transformation zur Keramikfaser stattfindet (1800 °C an Luft und 2000 °C unter Inert-Bedingungen).

Neben der Keramikfaser selbst werden auch Faserbeschichtungen am HTL entwickelt. Aufgabe der Beschichtung ist es ein schadenstolerantes Verhalten von keramischen Verbundwerkstoffen zu ermöglichen und die Keramikfaser vor Korrosion zu schützen. Beim Applizieren der Faserbeschichtung wird ein vergleichsweise kostengünstiges nasschemisches Verfahren verfolgt. Dabei werden derzeit Prozessgeschwindigkeiten von bis zu 1000 m/h erreicht. Das HTL entwickelt für seine Kunden neuartige Beschichtungsvorstufen und optimiert bestehende Lacksysteme.

Mehr zum Leistungsangebot speziell für keramische Fasern finden Sie auf der Website unseres Fraunhofer-Zentrums für Hochtemperatur-Leichtbau HTL