Herstellung, Aufbau und Eigenschaften polymer abgeleiteter Verbundkeramik des Ausgangssystems MeSi 2 Polysiloxan:
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| Veröffentlicht: |
Düsseldorf
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1996
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| Schriftenreihe: | Verein Deutscher Ingenieure: [Fortschritt-Berichte VDI / 5]
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| adam_text | Titel: Herstellung, Aufbau und Eigenschaften polymer abgeleiteter Verbundkeramik des Ausgangssystems MeSi 2
Autor: Erny, Tobias
Jahr: 1996
Inhaltsverzeichnis INHALTSVERZEICHNIS 1 Einleitung 1 2 Literaturübersicht 6 2.1 Polysiloxane 6 2.1.1 Herstellung von Polysiloxanen 6 2.1.2 Vernetzungsmechanismen funktioneller Gruppen in reaktiven Polysiloxanen 10 2.1.3 Thermische Depolymerisation von Polysiloxanen 14 2.1.4 Strukturelle Analyse des keramischen Rückstandes von Polysiloxanen 16 2.2 Das Reaktionspyrolyseverfahren 18 3 Experimentelle Durchführung 22 3.1 Polymere und Füllstoffe 22 3.2 Herstellung von Prüfkörpern und Bauteilen 24 3.3 Untersuchungsmethoden 31 3.3.1 Gefügecharakterisierung und Phasenanalyse 31 3.3 2 Thermische und chemische Analyse 32 3.3.3 Spektroskopische Methoden 33 3.3.4 Mechanische Eigenschaften 36 3.3.5 Thermische und elektrische Eigenschaften 37 3.4 Thermodynamische Modellrechnung 39
VT Inhaltsverzeichnis 4 Ergebnisse 41 4.1 Pyrolyse der Polysiloxane 41 4.1.1 Charakterisierung der Vernetzungsstruktur 42 4.1.2 Thermogravimetrie und massenspektroskopische Gasanalyse der Polymerzersetzung 46 4.1.3 Spektroskopische Untersuchung der Keramisierung 51 4.1.4 Schwindungs- und Dichteentwicklung ungefüllter Polysiloxane während der Pyrolyse 62 4.2 Reaktionspyrolyse von Polymer/Füller-Mischungen 64 4 2 1 Phasenentwicklung, keramische Ausbeute und Schwindung im System CrSi 2 /Polysiloxan 64 4.2.1.1 Pyrolyse unter Inertgasatmosphäre (Ar) 64 4.2.1.2 Pyrolyse unter Reaktivgasatmosphäre (N 2 ) 69 4.2.2 Füllstoffumsatz in den Systemen MoSi 2 /Polysiloxan, TaSi 2 /Polysiloxan und TiSi 2 /Polysiloxan unter Reaktivgasatmosphäre (N 2 ) 76 4 2.3 Gefüge und Porositätsentwicklung 80 4.3 Werkstoffeigenschaften 95 4 3 1 Mechanische Eigenschaften bei Raumtemperatur 95 4 3.2 HT-Kriechverhalten 103 4.3.3 Thermische Eigenschaften 108 4.3.4 Elektrische Eigenschaften 1 10 4.3.5 Oxidationsverhalten ]15 5 Diskussion j23 5.1 Keramisierung der Polysiloxane 1 23 5.1.1 Umordnungsreaktionen 123 5.1.2 Transformationsreaktionen 1 28
Inhaltsverzeichnis VII 5.2 Reaktionsmechanismen der Werkstoffsynthese 132 5.2.1 Füllstoff-Karburierung 132 5.2.2 Katalytische Nitridierung 136 5.2.3 Mikrostrukturentwicklung 140 5.2.4 Einfluß des N 2 -Gasdruckes (PN 2 ) 147 5.3 Schwindung und Porosität 149 5.3.1 Entwicklung der Porenstruktur des Polymerprekursors 149 5 3 2 Polymerinduzierte Schrumpfung 151 5.3.3 Einfluß der Füllstoffphase auf die Schwindung der Verbundkeramik 158 5.4 Werkstoffeigenschaften 160 5.5 Wirtschaftlichkeit und Anwendungspotential polymer abgeleiteter Verbundkeramik 163 6 Zusammenfassung 169 7 Anhang 173 175 8 Literatur
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