HELM

Leichtkeramik und faserverstärkte Keramikverbundwerkstoffe, wie z.B. nichtoxidische Keramikmatrix-Verbundwerkstoffe (CMCs) und expandierter Graphit (EG), stellen sehr vielversprechende Lösungen für Hochtemperaturanwendungen in strategischen Industriesektoren wie Verkehr und Energie dar. Tatsächlich sind diese Werkstoffe eine der aktuellen Prioritäten der Europäischen Technologieplattform EuMAT und ein strategisches Thema der EG-Forschungs-Roadmap für Werkstoffe. Es werden riesige Marktchancen für CMC und EG erwartet, sofern die drei wichtigsten identifizierten Lücken geschlossen werden: hohe Kosten, Schwierigkeiten bei der Verarbeitung und Zuverlässigkeit der Materialien. Neue und effizientere Fertigungstechnologien können den Weg ebnen, um die Materialqualität zu verbessern, die Verarbeitungszeit zu verkürzen, eine Annäherung an eine endkonturnahe Fertigung zu erreichen, den Energieverbrauch zu reduzieren und die Produktionskosten zu senken. HELM wird sich diesen Herausforderungen stellen, indem es innovative hochfrequente elektromagnetische, Mikrowellen- (MW) und Radiofrequenzen (RF), Heiztechnologien zur Integration und langfristigen Ersetzung von thermischen Standardverarbeitungsrouten vorschlägt, d.h.: Chemische Dampfinfiltration (CVI), Flüssigsilizium-Infiltration (LSI), Polymer-Imprägnierung und -Pyrolyse (PIP) und Graphit-Exfoliation (GE). Die MW/RF-Heizung weist besondere Merkmale auf (schnelle selektive Massenerwärmung, umgekehrte thermische Gradienten, homogenere Wärmeverteilung), die die Leistung der Materialien verbessern werden. Sie kann eine Verkürzung der Verarbeitungszeit um 60 % (oder sogar noch mehr) mit anschließender Senkung der Produktionskosten und einer Senkung des Energieverbrauchs um bis zu 50-60% bewirken. An den FTE-Aktivitäten von HELM sind einige der wichtigsten europäischen Experten auf diesem Gebiet beteiligt, darunter Forschungsinstitute, innovative KMU und Endnutzer für die industrielle Validierung.