Projekt

Bauteile aus Kohlenstoff müssen aus Mesophasen-Pulvern hergestellt werden, wenn hohe Festigkeiten erreicht werden sollen (über 120 MPa). Grund dafür ist die Feinkörnigkeit und die Sinterfähigkeit dieser Kohlenstoff-Sorte. Mesophasen-Pulver basieren auf speziellen Pechen, die Strukturen zwischen Flüssig¬phase und Festphase enthalten und die bereits bei 200 bis 400 °C durch eine Art Flüssigphasensintern hohe Verdichtungsraten aufweisen. Anwendungsbeispiel für potenzielle Bauteile aus Mesophasen-Kohlenstoff-Pulver ist der Kolben für Verbrennungsmotoren, bei dem durch Einsatz von Kohlenstoff statt Aluminium das Gewicht verringert, die Leistungsdaten angehoben und die Emissionen reduziert werden können.
Stand der Technik ist die Verarbeitung von Mesophasen-Kohlenstoff-Pulver durch quasi-isostatisches Pressen. Im vorliegenden Projektbereich soll alternativ die Herstellung von Bauteilen durch Spritzgießen entwickelt werden. Dadurch werden komplexere Geometrien mit Hinterschnitten möglich, was die Nach¬arbeitskosten erheblich reduziert. Die Schwierigkeit besteht in der Entfernung der hohen Binderanteile (ca. 30 %) in einem Temperaturbereich, in dem die Mesophase bereits rasch dichtsintert. Es sollen hierzu neue Lösungsansätze entwickelt werden, wie (1.) die Entwicklung neuer Binder mit tieferer Zersetzungs¬temperatur, (2.) die Einbringung von Fasern, die durch Verbrennen Kanäle öffnen, durch die der Binder entweichen kann, oder (3.) Mikrowellenheizen, so dass die Temperaturen beim Entbindern von innen nach außen ansteigen. Weiterhin soll untersucht werden, ob auf die Verwendung eines Binders gänzlich verzichtet werden kann.