DE3634973C2 - Verfahren zur Herstellung eines mit Siliciumcarbidfaser verstärkten Glasverbundstoffes - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines mit Siliciumcarbidfaser verstärkten Glasverbundstoffes entsprechend dem Oberbegriff des Anspruches 1. Dieser Verbundstoff besteht aus Siliciumcarbidfasern, die dazwischen mit einer Glasschmelze oder Glas­ matrix in einem solchen Ausmaß durchdrungen sind, um keine Hohlräume zu belassen, und welcher durch ein ge­ ringes Gewicht und andere verschiedene ausgezeichnete Eigenschaften, wie hervorragende Flexibilität, Festig­ keit, Oxidationsbeständigkeit und Wärmebeständigkeit gekennzeichnet ist.

Aus der DE-OS 33 18 832 A1 ist allgemein ein Verfahren zur Herstellung eines Glas-/Siliciumcarbidfaser-Verbundstoffes bekannt.

Als wärmebeständige Baustoffe, die in der Lage sind, einer Wärme von 800°C oder mehr zu widerstehen, wurden herkömmlicherweise auf Ni, Co, W, Fe und Cr basierende wärmebeständige Legierungen und auf Titan basierende Legierungen verwendet. Es ist jedoch bekannt, daß sich die Festigkeiten solcher metallischer Materialien auf weniger als 50%, sehr oft 10 bis 20%, von der bei Raumtemperatur verringern, wenn sie solchen hohen Tem­ peraturen ausgesetzt werden, so daß sie nur annähernd solchen hohen Temperaturen widerstehen können.

Die Legierungen, wie Fe-, Ni- und Co-Legierungen, haben ein solches relativ großes spezifisches Gewicht im Bereich von 7 bis 9, daß sie für die Verwendung als Materialien für die Herstellung von Luftfahrzeugen nach­ teilig sind, die erfordern, das ihr Gewicht so gering wie möglich ist, und diese Nachteile waren ein Hemmnis für weitere Verbesserungen der Leistung von verschiede­ nen Luftfahrzeugen. Darüber hinaus treten metallische Materialien wie Titan unter den natürlichen Ressourcen in einer begrenzten Menge auf, wodurch sich ihr Preis erhöht.

Folglich wurden auf dem Gebiet der wärmebeständigen Bau­ stoffe die Forschungen und Entwicklungen von hochfesten faserverstärkten Verbundstoffen, wie hochfeste faser­ verstärkte Keramikverbundstoffe, hochfeste faserver­ stärkte Harzverbundstoffe und hochfeste faserverstärkte Metallmatrixverbundstoffe und keramische Materialien in den letzten Jahren intensiviert, und es wird erwartet, daß diese Verbundstoffe und Materialien eine breite Ver­ wendung als Materialien für Luftfahrzeuge, Raketen, Raumfahrzeuge usw. finden.

Unter den faserverstärkten Metallmatrixverbundstoffen ist ein faserverstärkter Aluminiumlegierungsverbund­ stoff, der in der Lage ist, einer relativ geringen Temperatur von 400°C zu widerstehen, gegenwärtig als üblichster Verbundstoff bekannt. Andererseits sind die keramischen Materialien, wie Siliciumcarbid, Silicium­ nitrid, Aluminiumoxid und Zirkondioxid, in der Lage, ihre ursprüngliche Festigkeit sogar bei 800°C oder mehr beizubehalten, sie sind jedoch aufgrund ihrer Eigen­ sprödigkeit nicht in der Lage, praktisch verwendet zu werden, was bisher noch nicht gelöst wurde. Unter sol­ chen Umständen tritt ein faserverstärkter Glasverbund­ stoff, einer der faserverstärkten keramischen Verbund­ stoffe, wegen seiner vorteilhaften Eigenschaften, wie hohe Festigkeit und große Härte bei hohen Temperaturen und geringes Gewicht, als aussichtsreichstes hochwärme­ beständiges Material in den Vordergrund.

Als verstärkende Fasern für den faserverstärkten Glas­ verbundstoff gibt es Graphitfasern, Aluminiumoxidfasern und Siliciumcarbidfasern, aber eines der wichtigsten Probleme, das ihnen gemeinsam ist, ist die maximale Arbeitstemperatur. Die obere Grenze der Arbeitstempera­ tur ist vergleichbar hoch z. B. in mit Graphitfaser ver­ stärkten Glasverbundstoffen oder mit Aluminiumoxidfaser verstärkten Glasverbundstoffen, aber solche Arbeits­ temperaturen sind noch nicht hoch genug, um die Anfor­ derungen für die tatsächlich höhere Wärmebeständigkeit zu erfüllen. Zum Beispiel haben die mit Graphitfaser verstärkten Glasverbundstoffe hohe Werte der Festigkeit, der Ermüdungsbeständigkeit und der Bruchbeständigkeit, sie sind jedoch nachteilig Gegenstand schädlicher Oxidation der Fasern bei Temperaturen von höher als 400°C. Andererseits sind die mit Aluminiumoxidfaser verstärkten Glasverbundstoffe gegenüber einer solchen Oxidation bei hohen Temperaturen beständig, aber sie erhöhen die Probleme, die ihre Festigkeit und Bruch­ beständigkeit betreffen, da die Aluminiumoxidfasern mit den Glas reagieren und so eine Verglasung bewirken, was folglich die Erosion der verstärkenden Fasern und die Verschlechterung der Festigkeit und der Bruchbeständig­ keit der Verbundstoffe bewirkt.

Im Falle des mit Siliciumcarbidfaser verstärkten Glas­ verbundstoffes sind jedoch die Siliciumcarbidfasern selbst beständig gegen Sauerstoff in der Luft bei einer hohen Temperatur, sind in der Lage, ihre ausgezeichnete Festigkeit beizubehalten und reagieren mit dem Glas nicht, und folglich hat der Glasverbundstoff, der mit Siliciumcarbidfasern verstärkt ist, höhere Festigkeit, Härte und Oxidationsbeständigkeit. Die hier beschrie­ benen Siliciumcarbidfasern sind jene mit Durchmessern von nicht mehr als 50 µm, hergestellt aus einer orga­ nischen Siliciumverbindung.

Folglich trat vor kurzem der mit Siliciumcarbidfaser verstärkte Glasverbundstoff wegen seiner hohen Wärme­ beständigkeit, Oxidationsbeständigkeit, Festigkeit und Bruchbeständigkeit in den Vordergrund. Ein mit Silicium­ carbidfaser verstärkter Glasverbundstoff wird herkömm­ licherweise aus einer Vorformplatte bzw. -tafel herge­ stellt, die durch ein Pulver-Aufschlämmverfahren her­ gestellt wurde. In dem Pulver-Aufschlämmverfahren läßt man Glaspulver an die Siliciumcarbidfasern durch ein Harz, wie Polyvinylalkohol, anhaften, es ist jedoch bekannt, daß der resultierende Verbundstoff den Nachteil hat, daß die Durchdringung des Glaspulvers durch die Fasern nicht ausreichend ist, wodurch eine unzureichende Adhäsion zwischen den Siliciumcarbidfasern und dem Glas bewirkt wird. Außerdem erfordert dieses Verfahren, daß das Harz und die anderen verwendeten Chemikalien vor dem Formverfahren durch Wärmebehandlung entfernt werden müssen, aber eine solche Wärmebehandlung ist nicht so vollständig, so daß Spuren von Kohlenstoff auf den Ober­ flächen der Faser zurückbleiben, wodurch die Verschlech­ terung der Eigenschaften des resultierenden Verbund­ stoffes bewirkt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von mit Siliciumcarbidfasern verstärkten Glasverbundstoffen zu schaffen, die die obengenannten Probleme der herkömmlichen faserverstärkten Verbund­ stoffe nicht haben und eine Vielzahl verbesserter Eigen­ schaften aufweisen, wie ausgezeichnete Wärmebeständig­ keit, Oxidationsbeständigkeit, Festigkeit und Bruchbe­ ständigkeit. Deshalb können sie als Materialien insbe­ sondere für Konstruktionsteilstücke in Luftfahrzeugen, Raketen, Raumfahrzeugen und ähnlichen vorteilhaft ver­ wendet werden, die eine hohe Wärmebeständigkeit, hohe Beständigkeit gegenüber Oxidation bei hohen Temperatu­ ren, hohe Festigkeit und hohe Bruchbeständigkeit er­ fordern.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Herstellung eines mit Siliciumcarbidfaser verstärkten Glasverbundstoffes mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Die beigefügten Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine schematische Zeichnung einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens zur Herstellung der mit Silicium­ carbidfaser verstärkten Glas-Vorform;

Fig. 2 eine schematisch Zeichnung zur Veranschau­ lichung einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung einer Vorform.

In Fig. 1 wird ein Siliciumcarbidfaserbündel 2 durch eine Vorrichtung 1 zum Ziehen und Anordnen des Faser­ bündels genau gezogen und angeordnet, mittels Führungs­ walzen 3a und 3b in einen Behälter 5 eingegeben, der mit geschmolzenem Glas 4 gefüllt ist, damit das geschmolzene Glas zwischen die Fasern dringt. Entsprechend der vor­ liegenden Erfindung können ebenfalls Gewebe aus Siliciumcarbidfasern, Vliese bzw. Faserfilze, Papier oder andere verschiedene Gewebe anstelle des Silicium­ carbidfaserbündels 2 verwendet werden. Das geschmolzene Glas 4 kann Borsilicatglas, Siliciumdioxidglas, Lithium­ aluminosilicat oder ähnliches sein.

Wie in Fig. 1 und 2 gezeigt, wird das geschmolzene Glas 4 in dem Behälter 5 einer Schwingung unterzogen, die durch einen Ultraschallvibrator 6 erzeugt wird. Der Ultraschallvibrator 6 besteht aus einem Oszillator 7 und einem Vibrator 8. Der untere Teil des Schalltrichters 9 des Vibrators 8 wird in dem geschmolzenen Glas 4 in dem Behälter 5 getaucht gehalten, und die Schwingung wird auf das geschmolzene Glas 4 durch den Schalltrichter 9 des Vibrators 8 übertragen, das durch Signale aus dem Oszillator 7 betätigt wird. Es ist erforderlich, daß der Schalltrichter 9 einen Spalt oder ein Loch für Kühl­ wasser an seinem oberen Teil oder eine Kühlwasserumman­ telung aufweist, um zu verhindern, daß die Wärme des geschmolzenen Glases 4 auf den Vibrator 8 übertragen wird, und eine solche Wasserkühlvorrichtung muß an dem Punkt vorgesehen sein, der dem Knotenpunkt der Halb­ wellenlänge der zu verwendenden Ultraschallwelle ent­ spricht. Der Spalt für das Kühlwasser oder die Kühl­ wasserummantelung, die an einem solchen Punkt des Schalltrichters vorgesehen sind, werden das Reißen des Schalltrichters verhindern, sogar dann, wenn er für die Übertragung der Ultraschallwelle für einen langen Zeit­ raum verwendet wird. Das Verhältnis zwischen der Wellen­ länge (L) der Ultraschallwelle durch den Schalltrichter 9 und der Frequenz der Ultraschallwelle kann durch die folgende Gleichung (1) ausgedrückt werden.

C_t (Schallgeschwindigkeit durch den Schalltrichter bei der Temperatur des geschmolzenen Glases)
= L (Wellenlänge der Schallwelle durch den Schalltrichter) × f (Frequenz) (1)

Entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Siliciumcarbidfaserbündel in ge­ schmolzenes Glas getaucht, dem eine bestimmte Wellen­ schwingung übertragen wird, um es zu entwirren und damit das geschmolzene Glas zwischen die Fasern dringt. In diesem Falle können die Siliciumcarbidfasern, gerade bevor sie getaucht werden, dem Schmelzspritzen von Glas unterzogen werden, um die Fasern mit Glas zu fixieren, das darauf angebracht wird, um die Verhakung der Fasern während ihres Weges oder Durchganges durch den Behälter mit dem geschmolzenen Glas zu verhindern.

Es ist erforderlich, daß das Glas, das auf der Ober­ fläche des Siliciumcarbidbündels 2 abgelagert ist, schmilzt, wenn das Bündel gerade unter dem Schall­ trichter 9 in dem Behälter 5 mit dem geschmolzenen Glas angelangt ist. Wenn das Glas vor dem Erreichen des Punktes gerade unter dem Schalltrichter 9 in dem Behäl­ ter 5 mit dem geschmolzenen Glas geschmolzen ist, wird der Effekt der Anordnung der Siliciumcarbidfasern parallel zueinander in einem Bündel sinnlos. Wenn das Glas, das auf der Oberfläche des Faserbündels ab­ gelagert ist, nicht genau unter dem Schalltrichter 9 schmilzt, wird das Glas nicht in der Lage sein, gut zwischen die einzelnen Siliciumcarbidfasern zu dringen, die das Bündel 2 bilden.

Wenn dies in Betracht gezogen wird, ist es für die Temperatur des Behälters 5 des geschmolzenen Glases wünschenswert, auf die Temperatur festgesetzt zu werden, bei der die Viskosität des geschmolzenen Glases nicht mehr als 10³ Pa × s beträgt. Eine solche Temperaturregelung des Behälters 5 des geschmolzenen Glases kann mit der elektrischen Heizeinrichtung oder Heizvorrichtung 10 durchgeführt werden, die um den Behälter 5 vorgesehen ist. Es ist für das Silicium­ carbidfaserbündel 2 wünschenswert, nicht mehr als 50 s lang in den Behälter 5 mit dem geschmolzenen Glas ein­ getaucht zu werden. Bei der Herstellung des mehrdimen­ sionalen Gewebes der Siliciumcarbidfasern/Glas-Vorform ist eine Halterung 12 vorgesehen, um den Siliciumcarbid­ faserkörper 11 glattzuhalten, wie es in, Fig. 2 gezeigt ist.

Die Schwingung, die durch den Ultraschallvibrator 6 erzeugt wird, kann durch genaue Festsetzung der Resonanzfrequenz geregelt werden, und die Frequenz der Ultraschallwelle, die für die Schwingung verwendet wird, liegt normalerweise im Bereich von 10 bis 30 kHz (10 × 10³ bis 30 × 10³ s^-1). Als Material für den Schalltrichter 9 in dem Ultraschallvibrator 6 sollte das geeignetste Material ausgewählt werden, wie rostfreier Stahl, Nickellegierung, Molybdän, Wolfram, Titan oder Keramik, das eine lange Haltbarkeit hat, was von den Arbeitsbedingungen abhängig ist, da es erforderlich ist, daß der Schalltrichter 9 der Ultraschallwelle in dem geschmolzenen Glas widersteht. Darüber hinaus wird der Schalltrichter 9 in der Regel die größte Vibrationswirk­ samkeit aufweisen, wenn zwei Schalltrichter aneinander verbunden verwendet werden, und er wird andererseits eine etwas verringerte Vibrationswirksamkeit verglichen mit dem vorhergehenden Fall aufweisen, wenn mindestens drei Schalltrichter verbunden aneinander verwendet wer­ den. Der Schalltrichter 9 kann jede beliebige Quer­ schnittsform einnehmen. Zum Beispiel kann er eine kreis­ förmige, rechteckige oder Hufeisenform haben.

Wenn das Siliciumcarbidfaserbündel, das regelmäßig ge­ zogen und angeordnet wurde, der Ultraschallwellenbehand­ lung (in dem geschmolzenen Glas) unterzogen wird, ge­ statten die Siliciumcarbidfasern des Bündels, daß das geschmolzene Glas gut zwischen sie dringt, wodurch die Hohlräume minimiert werden, die in dem entstehenden Produkt verbleiben.

Das Siliciumcarbidfaserbündel 2 wird kontinuierlich mittels der Führungswalzen 3c und 3d herausgezogen, nicht nur um in die gewünschte Form geformt zu werden, sondern auch, um überschüssiges geschmolzenes Glas, aus­ zuquetschen, bevor es zu einer Vorform wird, die Fasern in einem bestimmten Volumenverhältnis enthält. Die Vor­ formen werden, falls erforderlich, geschnitten oder mit­ einander laminiert und dann mit einer Heißpresse oder einer Hochtemperaturpresse mit kontantem Druck unter Wärme in die gewünschte Form gebracht. Bezüglich der Bedingungen für das Formen unter Wärme betragen im Falle des Formens durch die Heißpresse die Formtemperatur 1000 bis 1600°C, der Formdruck 490,5 bis 19 620 kPa, die Formzeit nicht länger als 1 h, und das Formen sollte im Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre stattfinden. Im Falle des Formens mit der Hochtempera­ turpresse bei konstantem Druck beträgt die Formtempera­ tur 1000 bis 1600°C, der Formdruck 490,5 bis 49 050 kPa, die Formzeit nicht länger als 1 h, und das Formen sollte in einer Inertgasatmosphäre stattfinden.

Der so erhaltene Verbundstoff, der in einer Richtung verstärkt ist, enthält die Fasern in einer Menge von 30 bis 50 Vol.-% und hat eine Biegefestigkeit von 78,5 × 10⁴ bis 117,72 × 10⁴ kPa und eine Bruchbeständigkeit (K_IC) von 15 bis 25 MNm^-3/2, wobei diese Werte höher als jene von herkömmlichen Verbund­ stoffen ähnlicher Art sind.

Wie beschrieben hat das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des mit Siliciumcarbidfaser verstärkten Glasverbundstoffes die folgenden Wirkungen oder Vor­ teile:

• (1) Das Glas dringt direkt zwischen die Siliciumcarbid­ fasern oder wird direkt zwischen diese schmelzgespritzt, die Siliciumcarbidfasern ermöglichen nicht nur, daß das Glas völlig zwischen die Fasern dringt, sondern auch daß die Fasern und das Glas fast aneinander haften.
• (2) Die entsprechend dem erfindungsgemäßen Verfahren erhaltene Vorform ist frei von Verunreinigungen wie Harzen, das Herstellungsverfahren kommt ohne die Stufe der Entfernung des Harzes vor der Behandlung mit der Heißpresse aus. Dies ermöglicht, daß die Glasmatrix und die Grenzfläche zwischen den Siliciumcarbidfasern und dem Glas frei von Störungen ist, die durch restliche Verunreinigungen während der Behandlung mit der Heiß­ presse verursacht werden, wodurch ein Verbundstoff mit hoher Festigkeit und Härte erhalten werden kann, ver­ glichen mit einem nach herkömmlichem Verfahren herge­ stellten Verbundstoff.
• (3) Die Glasmatrix kann völlig zwischen die Oberflä­ chen der Siliciumcarbidfasern in der Vorform dringen oder an diesen Oberflächen völlig haften, nicht nur die Siliciumcarbidfaserbündel, sondern auch die Vorformen eines Gewebes, Vlieses bzw. Faserfilzes und eines mehr­ dimensionalen Gewebes können hergestellt werden. Darüber hinaus können die Vorformen durch eine Hochtemperatur­ presse mit konstantem Druck in verschiedene Formen, wie rechteckige Parallelepipede und Zylinder geformt werden.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend unter Bezug­ nahme auf die folgenden Beispiele und Vergleichsbei­ spiele detaillierter erläutert.

Beispiel 1

Die kontinuierlichen Siliciumcarbidfasern (500 Fasern/ Garn; durchschnittlicher Durchmesser der Faser: 50 µm; Zugfestigkeit: 245,25 × 10⁴ kP; Zugelasti­ zitätsmodul: 20 320 kg/mm²) wurden konti­ nuierlich in geschmolzenes Glas von 1500°C (in einem Behälter) getaucht, auf das eine Ultraschallschwingung übertragen wurde, wie es in Fig. 1 verdeutlicht ist, damit das geschmolzene Glas, LAS (Lithiumaluminosili­ cat) zwischen diese dringt, um einen Draht einer Sili­ ciumcarbidfaser/LAS-Vorform zu erhalten (Drahtdurch­ messer: 0,7 mm). Dieser Draht wurde in Stücke der ge­ wünschten Länge geschnitten, diese Drahtstücke wurden (parallel zueinander) und in Schichten von 10 mm Tiefe in eine Graphitpreßform von 50 mm × 80 mm × 20 mm angeordnet und bei einem Formdruck von 19 620 kPa 20 min lang in einer Argonatmosphäre bei 1400°C unter Verwendung, einer Heißpresse vom Hochfrequenz-Induktionsheiztyp gepreßt, und die so behandelten Stücke wurden nach Abkühlung aus der Presse genommen. Die erhaltenen Proben wurden dann einer Wärmebehandlung bei 1200°C 5 min unterzogen, um das Glas zu kristallisieren.

Der so erhaltene, mit Siliciumcarbidfaser verstärkte Glasverbundstoff mit einer Abmessung von 59 mm × 80 mm × 3 mm wurde in Proben geschnitten, wobei jede 20 mm × 80 mm × 3 mm maß, und diese Proben wurden einem Dreipunkt-Biegeversuch mit einer Spannweite von 60 mm unterzogen. Das Ergebnis dieses Biegeversuches zeigte, daß die Proben eine Biege­ festigkeit von 98,1 × 10⁴ kPa bzw. eine Bruchbeständigkeit von 22 MNm^-3/2 bei Raumtemperatur hatten. Darüber hinaus zeigt das Ergebnis des Drei­ punkt-Biegeversuches in Luft von 1000°C, daß die Proben eine Biegefestigkeit von 127,5 × 10⁴ kPa und eine Bruchbeständigkeit von 30 MNm^-3/2 haben.

Beispiel 2

Ein Schlichtemittel, das an ein Leinwandbindungsgewebe (280 g/m²) von kontinuierlichen Siliciumcarbidfasern anhaftete, wurde davon entfernt, indem das Gewebe bei 80°C 2 h lang in Luft behandelt wurde, und danach wurde das Gewebe in Stücke geschnitten, jedes mit einer Abmessung von 100 mm × 40 mm. Zehn dieser Gewebestücke wurden laminiert. Die Kanten der Stücke in dem Laminat wurden geheftet, und das Laminat wurde in eine geeignete Form gebracht und dann an eine Halterung 12 befestigt, wie es in Fig. 2 gezeigt ist. Das Laminat wurde so an­ geordnet, daß der Abstand zwischen ihm und einem Schall­ trichter 9, wie es in Fig. 2 gezeigt ist, 2 bis 3 mm betrug und 20 s in geschmolzenes Lithiumaluminosilicat- (LAS)-Glas getaucht, um eine Vorform zu erhalten. Die Kanten der so erhaltenen Vorform wurden abgetrennt. Die Vorform wurde dann in eine Graphitpreßform gegeben und im Vakuum bei 1100°C unter einem Druck von 19 620 kPa unter Verwendung einer Heißpresse gepreßt, um einen Faser-Glas-Verbundstoff zu erhalten.

Ein Probestück der Abmessung 20 mm × 80 mm × 3 mm, her­ gestellt durch Schneiden des so erhaltenen Glasverbund­ stoffes wurde einem Dreipunkt-Biegeversuch mit einer gemessenen Spannweite von 60 mm unterzogen. Das Ergebnis dieses Versuches zeigt, daß die Probe eine Biegefestig­ keit von 49 × 10⁴ kPa und eine Bruchbestän­ digkeit von 15 MNm^-3/2 bei Raumtemperatur aufweist, wo­ hingegen die gleiche bei 1000°C 68,7 × 10⁴ kPa und 20 MNm^-3/2 aufweist.

Vergleichsbeispiel 1

Kontinuierliche Kohlenstoffasern (3000 Fasern/Garn; durchschnittlicher Durchmesser der Faser: 7 µm; Zug­ festigkeit: 294,3 × 10⁴ kPa; Zugelasti­ zitätsmodul: 24 384 kg/mm²) wurden mit LAS in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 imprägniert, um einen Vorformdraht zu erhalten. Dieser Vorformdraht wurde durch eine Heißpresse geformt und einer Kristalli­ sationsbehandlung wie in Beispiel 1 unterzogen, um einen Kohlenstoffaser/LAS-Verbundstoff zu erhalten, und der so erhaltene Verbundstoff wurde geschnitten, um Probestücke mit den gleichen Abmessungen und der gleichen Form wie in Beispiel 1 zu erhalten. Die Probestücke wurden einem Dreipunkt-Biegeversuch unterzogen. Das Ergebnis dieses Versuchs zeigt, daß die Probestücke eine Biegefestig­ keit von 78,5 × 10⁴ kPa und eine Bruchbe­ ständigkeit von 15 MNm^-3/2 bei Raumtemperatur haben, wohingegen sie bei 1000°C in Luft 4,9 × 10⁴ kPa und 3 MNm^-3/2 aufweisen.

Vergleichsbeispiel 2

Kontinuierliche Alminiumoxidfasern (Faser: FP, Erzeugnis von Du-Pont, USA; 200 Fasern/Garn; durchschnittlicher Durchmesser der Faser: 20 µm; Zugfestigkeit: 166,8 × 10⁴ kPa, Zugelastizitätsmodul: 25 400 kg/mm²) wurden in der gleichen Weise wie in Beispiel 1 in einen LAS-Verbundstoff gefertigt. Das Ergebnis der Untersuchung dieses Verbundstoffes, durch­ geführt unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1, zeigte daß der Verbundstoff eine Biegefestigkeit von 19,62 × 10⁴ kPa und eine Bruchbeständigkeit von 5 MNm^-3/2 bei Raumtemperatur hat, wohingegen er 9,8 × 10⁴ kPa und 3 MNm^-3/2 bei 1000°C in Luft aufweist.

Claims (3)

1. Verfahren-zur Herstellung eines mit Siliciumcarbid­ faser verstärkten Glasverbundstoffes, gekennzeichnet durch das Tauchen von Siliciumcarbidfasern in ge­ schmolzenes Glas, dem durch einen Ultraschallvibra­ tor, ausgestattet mit einer Kühleinrichtung, eine Wellenschwingung von 10 bis 30 kHz übertragen wird, um die Fasern zu ent­ wirren und damit das geschmolzene Glas dazwischen dringt, wodurch eine Siliciumcarbidfaser/Glas-Vorform erhalten wird, Formen der so erhaltenen Vorform in eine bestimmte Form und anschließendes Unterziehen der geformten Vorform einem thermischen Formen, um dadurch den mit Siliciumcarbidfaser verstärkten Glas­ verbundstoff in Form eines Formteils zu erhalten.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumcarbidfasern aus der Gruppe ausge­ wählt sind, die aus Faserbündeln, Textilien, Vliesen bzw. Faserfilzen, Papier und mehrdimensionalen Geweben von Siliciumcarbid besteht.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das thermische Formen durch eine Heiß­ presse oder eine Hochtemperaturpresse mit kontantem Druck durchgeführt wird.