DE1925009B2 - Faserverstaerkter verbundwerkstoff und seine verwendung - Google Patents

Faserverstaerkter verbundwerkstoff und seine verwendung

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Verbundwerkstoff, der aus einer Matrix mit eingebettetem Fasermaterial besteht sowie auf seine Verwendung.
Bekannt ist beispielsweise ein Verbundwerkstoff aus einer Epoxiharz-Matrix, welche mit Glasfasern verstärkt ist. Dieses Material hat Eigenschaften, die im allgemeinen sowohl der Matrix als dem verstärkenden Material überlegen sind, so beispielsweise eine höhere Zugfestigkeit als das Harz und eine größere Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Stoßen als eine der Komponenten hat. Leider hat dieses Material keine adäquaten bzw. ausreichenden Hochtemperatureigenschaften.
Es ist Aufgabe der Erfindung, einen neuen, verbesserten Verbundwerkstoff zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird ein Verbundwerkstoff geschaffen, der aus mit Kohlenstoffasern verstärktem Glas besteht und der z. B. für stark abschreckfähige Glaskörper, elektrische Isolatoren oder Leiter, Schichtmatsriaikörper verwendet werden kann, die durch Spritzen,
to Pressen, Gießen, Walzen oder Sirangpressen hergestellt werden können.
Es wird vorgezogen, solche Kohlenstoffasern zu verwenden, die eine hohe Zugfestigkeit und einen hohen Elastizitätsmodul haben und durch die Degradation von Polyacrylonitrilfasern erzeugt werden, beispielsweise durch das Verfahren nach der britischen Patentschrift 11 10 791.
Das Glas kann im wesentlichen in einem geschmolzenen Zustand zwischen Kohlenstoffasern infiltriert werden, oder eine Masse, die pulverisiertes Glas und Kohlenstoffasern aufweist, kann entweder heiß- oder kaltgepreßt und dann wärmebehandelt werden, damit sich die notwendige Zusammensetzung ergibt.
Es versteht sich daher, daß vielerlei Arten von Glas verwendet werden können, wobei das jeweilige Glas aufgrund seiner Eigenschaften ausgewählt wird. So kann es erwünscht sein, ein Glas zu verwenden, welches eine relativ hohe Fließfähigkeit hat, wenn die Infiltrationstechnik angewandt wird, oder es kann erwünscht sein, ein Glas einzusetzen, welches einen niedrigen Schmelzpunkt hat, wenn die Heißpreßtechnik angewandt wird. Andererseits sind die physikalischen Eigenschaften des Glases im endgültigen Produkt von Bedeutung, und es kann daher zweckmäßig sein, ein Glas einzusetzen, welches eine Wärmeausdehnung nahe derjenigen von Kohlenstffasern aufweist, z. B. Borsilikatglas. Auch kann ein Glas erforderlich sein, das eine sehr hohe Festigkeit und Härte bei hohen Temperaturen hat, wie beispielsweise ein kernbildendes und damit entgla'sendes Glas.
Es ergibt sich, daß daher ein weiter Bereich von Abänderungen in den Glaszusammensetzungen möglich ist. Der im Verbundstoff zu verwendende Anteil von Kohlenstoffasern ist abhängig von den geforderten Eigenschaften desselben, wird aber im allgemeinen im Bereich von 10 bis 70 Volumprozent liegen. Die Kohlenstoffasern können in Form von relativ kurzen Längen, z. B. 0,5 bis 10 mm, oder von großen durchgehenden Längen sein, d. h. sich bis zu den vollen Abmessungen des jeweiligen Körpers erstrecken, und die Kohlenstofffasern können parallel ausgerichtet oder willkürlich orientiert sein. Ein Verfahren des Einbringens besteht darin, daß die Fasern mit einem Brei oder einer Dispersion eines feinen Glaspulvers gemich't werden, daß das Gemisch getrocknet und dann heiß oder kalt gepreßt wird. Ein Alternativverfahren besteht darin, einen kontinuierlichen Strang von Kohlenstoffasern mit pulverisiertem Glas in Form eines Breies, der einen organischen Binder enthält, zu imprägnieren. Der imprägnierte Strang wird dann getrocknet und der Verbundwerkstoff daraus, wie oben beschrieben, geformt. Zum besseren Verständnis der Erfindung werden nunmehr einige Ausführungsbeispiele beschrieben
Zur Herstellung eines Verbundwerkstoffes mit kurzen Faserlängen wird die Technik der deutschen Patentes anmeldung P 19 16 850.4 angewandt, wobei ein Brei aus Kohlenstoffasern, Glaspulver, organischen Bindern und Lösungsmittel hergestellt und unter Anwendung einer Abstreif- oder Rakeltechnik auf einen Träger
gegossen wird, um eine Schicht oder Folie von etwa I mm Dicke zu bilden, die durch Herausnahme des Lösungsmittels getrocknet wird. Ein typisches Gemisch ist folgendes:
Glaspulver
3 mm lange Kohlenstoffasern
Polyvinylacetat
Acrylepoxiharz
Methyläthylketon (Lösungsmittel)
bis zu einer Viskosität von 40 Poise.
90 cm1
10 cm3
20 g
10g
10
Nach dem Trocknen kann die Schicht oder Folie vom Träger abgestreift und bearbeitet werden. Massen-Probestücke können durch Heißpressen einer Anzahl von Folien in einer Matrize hergestellt werden. Um eine Ausrichtung der Fasern zu erzielen, kann in der Nähe des Abstreifer- bzw. Schaberspaltes ein Kamm angeordnet werden.
Verbundwerkstoffe, die kontinuierliche Fasern enthalten, werden nach einem Verfahren hergestellt, bei dem Kohlenstoff-Endlos-Fasern über und unter Spreizwalzen gezogen wird, um ein Band zu bilden, sowie in ein Bad, welches Glaspulverbrei enthält, während weiterer Brei auf das Band gesprüht wird. Überschüssiger Brei wird von dem Band durch Walzen entfernt, und das Band wird dann, während es noch feucht ist, auf eine flachseitige Trommel gewickelt, so daß die Wicklungen sich miteinander verbinden. Nach dem Trocknen bei etwa 80cC wird das Material von der Trommel abgenommen. Ein typisches Gemisch ist folgendes:
Glaspulver
Polyvinylacetat
Methyläthylketon
5 Vol.-%
10Vol.-%
85 VoL-%
Beispiel 1
Es wurde ein Borsilikatglas mit folgender Zusammensetzung (nach Gewicht) verwendet:
Siliciumdioxid 80,2%
Boroxid 12,3%
Aluminiumoxid 2,6%
Calciumoxid 0,1%
Natriumoxid 4,5%
Kaliumoxid 0.3%
65 Die Herstellungstechnik war etwas anders als die oben beschriebenen, und bei diesem Beispiel wurde das Glaspulver (kleiner als 53 μ) mit Isopropylalkohol in einen Brei verwandelt, und Kohlenstoffasern in einer Menge bis zu 10Vol.-% des Glases wurden bei Verwendung eines Hochgeschwindigkeitsmixers vermischt. Die verwendeten Kohlenstoffasern hatten eine äußerste Zugfestigkeit von 1,6 GNVm2 und einen Elastizitätsmodul von 360GN/nr. Sie hatten einen Durchmesser von etwa 8 μ und waren auf 5 bis 10 mm lange Stücke zerhackt.
Nach dem Mischen wurde überschüssiger Alkohol durch Vakuumfiltrierung abgezogen, um eine Paste zu erhalten, die in eine Graphitmatrize eingepackt wurde. Die Paste in der Matrize wurde dann vakuumgetrocknet und durch Vakuum-Heißpressen bei 800' C und 7,0MPa ein paar Minuten lang verdichtet.
Die Eigenschaften des Verbundwerkstoffes werden mit denjenigen des Glases in Tabelle 1 verglichen.
Tabelle 1
Material
Brucharbeit
Festigkeit
(MPa) (J/nr) (U m)
Spezifischer Widerstand
Borsilikatglas 88 3 6· 10'°
Glas und 10% 62 200 300
Fasern
Bei einer Abänderungsform der oben beschriebenen Verfahren wird ein kontinuierlicher Strang aus Kohlenstoffasern durch den Brei hindurch und unter dem Abstreifmesser gefördert, um eine Folie oder Schicht zu erzeugen, die ausgerichtete kontinuierliche Fasern enthält.
Als Alternative kann der Strang (nach leichter Trennung der Fasern) mit Glaspulver überzogen werden, und zwar unter Verwendung der Elektrophorese aus einer Suspension in Methylalkohol unter einem elekfrischen Feld von 4 Volt/cm. Das Bündel von Fasern wird dann getrocknet und wie beschrieben behandelt.
Diese verschiedenen Verfahren ermöglichen Faserkonzentrationen bis zu 70 Volumprozent.
Normalerweise wurde das Heißpressen bei der Fabrikation der Verbundstoffe unter Verwendung von Edelstahl- oder Graphitmatrizen angewandt, gelegentlich mit einer Molybdänfolie für die Oberflächenglättung. Die Matrizen wurden auf normale Weise durch Widerstands-Heizelemente oder induktiv erwärmt.
Bei den nunmehr zu beschreibenden Verbundwerkstoffen nach der Erfindung beziehen sich die ersten Beispiele auf ein Borsilikatglas.
Es ist ersichtlich, daß das Material von einem guten elektrischen Isolator in einen Leiter verwandelt wird und seine Brucharbeit, die ein Maß für seine Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischen Stoßen und Wärmeschocks ist, wird um nahezu zwei Größenordnungen erhöht. Es kann mit 550"C ohne Beschädigung in kaltes Wasser getaucht werden, während gewöhnliches Borsilikatglas einer solchen Behandlung nicht widerstehen kann.
Beispiel 2
Bei diesem Beispiel hatte das verwendete Borsilikatglas eine etwas andere Zusammensetzung, und zwar wie folgt in Gewichtsprozent:
Siliciumdioxid 74,7%
Boroxid 13,4%
Aluminiumoxid 3,9%
Calciumoxid 0,8%
Natriumoxid 5,9%
Kaliumoxid 0,8%
Magnesiumoxid 0,5%
60 Bei diesem Beispiel wurde ein Tuch mit dem Glas durch Elektrophorese, wie oben beschrieben, überzogen, um 40 Vol.-% des Glases einzubringen. Nach der Wärmebehandlung, wie im Beispiel 1, hatte das Material die in Tabelle 2 aufgezeigten Eigenschaften.
Tabelle 2
Material
Festigkeit
(MPa)
Brucharbeit
(J/m2)
Glas 88
Glas und 40% Fasern 190-240
Teakholz 87
2· 103
6· 103
Es ist ersichtlich, daß das Material der Erfindung doppelt so fest wie gewöhnliches Glas ist und eine Brucharbeit von mehr als dem Tausendfachen hat. Es gleicht in Wirklichkeit mehr einem unnachgiebigen bzw. zähen Fasermaterial, wie beispielsweise Holz, hat aber dennoch Hochtemperatureigenschaften.
Beispiel 3
Bei diesem Beispiel wurde Pyrex-Glas (Hartglas) verwendet (von dem angenommen wird, daß es anniihernd der Formel des Beispiels 1 entspricht), doch wurde ein fortlaufendes Tuch bzw. fortlaufender Strang imprägniert. Das Probestück (46 cm X 10 cm X 1,0 cm dick) wurde in einer an den Enden offenen Edelstahlform bei 9000C und 10,4 MN/m2 gepreßt. Vor dem Pressen wurde eine dünne Schicht aus unverstärkter Glas/Binder-Folie auf jede Seite des Preßlings aufgebracht, um dem Produkt eine glasierte Oberfläche zu geben. Der endgültige Verbundwerkstoff enthielt etwa 40 Vol.-% Kohlenstoffasern. Versuche haben gezeigt, daß dieses Material die folgenden Eigenschaften hatte:
Dichte
Elastizitätsmodul
Biegefestigkeit bei 24' C
Biegefestigkeit bei 400"C
Brucharbeit
2,0 t/m3
17OGN/m2
700 MN/m2
700 MN/m2
5 kJ/m2
Es sei daraufhingewiesen, daß, da das Material nach der Erfindung Hochtcmperatureigenschalten besitzt, es notwendig sein kann, die Kohlenstoffasern vor Oxidation bei erhöhten Temperaturen in oxidierenden Atmosphären zu schützen. Dies geschieht am zweckmäßigsten dadurch, daß ein Schutzüberzug auf den Verbundwerkstoff aufgebracht wird, und das obige Beispiel beschreibt ein Verfahren, bei welchem eine Schicht aus Glas, die keine Kohlenstoffasern enthält, auf die Oberflächen des Verbundwerkstoffes aufgebracht wird. Die Schicht kann aufgebracht werden, nachdem der Verbundwerkstoff geformt ist. Es ist auch offensichtlich, daß diese Schicht nicht unbedingt die gleiche Zusammensetzung wie die Matrix haben muß und statt dessen aus reiner Oxidkeramik oder aus Metall, falls erwünscht, bestehen kann.
Bei diesem besonderen Beispiel waren die Kohlenstoffasern in den verschiedenen Schichten ausgerichtet, doch könnte natürlich auch eine Kreuzschichtung (Sperrschichtiing) verwendet werden.
Beispiel 4
Ein typisches Sodaglas, bei welchem die Erfindung angewandt werden kann, ist folgendes (nach Gewichtsanteilcn):
Siliciumdioxid
Aluminiumoxid
Magnesiumoxid
Calciumoxid
Natriumoxid
70-74%
0,5-2,0%
0-4%
5-10%
12-17%
Beispiel 5
Die F.rfindung kann auch auf andere Glassorten angewandt werden, /. B. ein Bleiglas mit folgender gewichtsmüßiger Zusammensetzung:
Siliciumdioxid 56-58"/
Aluminiumoxid 0-1%
Bleioxid 30%
Kaliumoxid 12-13
Beispiel 6
Die Erfindung kann auch bei Aluminosilikatglas verwendet werden, z. B. einem Glas mit folgender gewichtsmäßiger Zusammensetzung:
Lithiumoxid
Aluminiumoxid
Siliciumdioxid
4,1%
13,9%
82,0%
ίο Kernbildende Gläser gehören häufig dem Aluminosilikat-System an. Es ist bekannt, daß solches Glas bestimmte Chemikalien enthält, bekannt als Kernbildungsmittel, die das Glas dazu bringen, bei entsprechender Wärmebehandlung zu kristallisieren (zu entglasen). Ein solches Glas hat gewisse Vorteile gegenüber Borsilikatglas oder herkömmlichem Keramikmaterial, wie beispielsweise Porzellan, und diese Vorteile sind in der Technik allgemein bekannt. Im Vergleich zu Borsilikatglas, welches mit Kohlenstoffaserr verstärkt ist, würde ein kernbildendes Glas, welches mit Kohlenstoffasern verstärkt ist, nach dem Entglaser im allgemeinen eine bessere Festigkeit, Dauerstand festigkeit und einen besseren Ermüdungswiderstanc bei hohen Temperaturen haben und würde auch in' allgemeinen härter sein und eine größere Verschleiß· und Schlagfestigkeit aufweisen. Die Herstellungsverfahren sind allgemein gleich, und die Wärmebehand lung, die zur Kristallisierung des Glases führt, kanr entweder vor oder nach der Zugabe der Kohlenstoff fasern erfolgen.
Beispiel 7
Das bei diesem Beispiel verwendete Glas war eir Aluminosilikatglas. Eine Probe dieses Glases wurde au eine ausreichende Temperatur erhitzt, um es zi schmelzen und sicherzustellen, daß alle Bestandteils in Lösung waren. Das geschmolzene Glas wurde danr normal gekühlt, um eine transparente feste Masse zi erzeugen, die daraufhin zerbrochen und gemahler wurde, um ein feines Pulver herzustellen. Dieses Pulvei wurde dann mit dem entsprechenden Anteil von Kohlenstoffasern auf eine der oben beschriebenen Weiser gemischt, und das resultierende Gemisch wurde be ausreichend hoher Temperatur heißgepreßt, um das Glas dazu zu bringen, plastisch zu werden und zi fließen, um eine Matrix um die Kohlenstoffaserr herum zu bilden. Dieses Gemisch wurde dann mil den bekannten Techniken wärmebehandelt, wobei das Glas entglast und der endgültige Verbundwerkstofl entsteht.
Beispiel 8
Bei diesem Beispiel wurde das gleiche Glas verwen· y> det, doch dieses wurde als eine Eingangsstufc wärme behandelt, damit es kristallisiert, und das sich ergc bcnde opake Material wurde dann zerkleinert, um cir Pulver zu erzeugen. Es sei darauf hingewiesen, dal: die Kristallitgröße in einem solchen Glas extrem feir wi ist, im typischen Fall geringer als 1 Mikron, daß abci der angewandte Mahlprozeß nur soweit ausreichcnc war, als Teilchen im Größenbereich von weniger al; 53 Mikron erhalten wurden. Dieses Pulver wurde danr zu einer Paste mit Isopropylalkohol und 20VoI.-"/ t,r. Kohlenstoffasern vermischt, wobei die Kohlenstofffasern einen Durchmesser von 8 Mikron und eine Länge von annähernd 2 mm hatten. Das resultierende I'astcngcmisch wurde dann im Vakuum heißgepreßt
Dichte
Elastizitätsmodul
Biegefestigkeit bei 24 C
Biegefestigkeit bei 400 C"
Biegefestigkeit bei 600 C
Brucharbeit
Beispiel 10
2,1 t/m1
138GN/nr
820 MN/m2
810MN/m2
790 MN/m2
7,5 kJ/m2
Das kernbildende Glas wird mitTitanoxid katalysiert. Es ist möglich, andere Kernbildungsmittel, z. B. Zirkoniumoxid, zu verwenden, und zwei solcher Glaszusammensetzungen sind nach Gewichten:
Siliciumdioxid
Aluminiumoxid
65 Teile 75 Teile
30 Teile 20 Teile
und zwar bei einer Temperatur von 1250 C und einem Druck von 10,4 MN/m2, wobei der Druck nur zur Einwirkung gebracht wurde, während das Material sich auf einer Temperatur von mehr als 800 C befand. Das Endprodukt war ein Verbundwerkstoff, der sehr ähnlich dem nach dem Beispiel 7 erzeugten war, jedoch fand kein Materialzuwachs in der Kristallitgröße statt, wenn auch durch die Mahlstufe ein relativ grobes Pulver erzeugt wurde. Somit hatte das Endprodukt eher die Eigenschaften eines kristallisierten Glases, und zwar soweit es die Matrix betraf, als die Eigenschaften eines technischen Keramik-Werkstoffes, wie beispielsweise Porzellan.
B e i s ρ i e 1 9
Der Vorgang nach Beispiel 3 wurde wiederholt, wobei das Glas nach Beispiel 8 mit einer Kohlenstoffasernbeschickung von 35 Vol.-%, mit einer Preßtemperatur von 1300 C und einem Druck von 17,2 MN/m2 verwendet wurde. Die Eigenschaften des Verbundwerkstoffes waren folgende:
Lithiumoxid
Natriumoxid
Phosphorpentoxid
Zirkoniumoxid
5 Teile 5 Teile
1 Teil 1 Teil
3 Teile 1 Teil
4 Teile 4 Teile
Beispiel Il
Auch andere bekannte kernbildende Gläser können verwendet werden, z. B.:
Siliciumdioxid
Magnesiumoxid
Lithiumoxid
Bortrioxid
Phosphortrioxid
Gewichtsprozente 73,1% 67,9%
7,0% 15,5%
10,5% 13,6%
6,4%
3,0% 3,0%
Alternativ kann eine Zusammensetzung innerhalb des folgenden Gewichtsbereiches verwendet werden:
Siliciumdioxid
Zinkoxid
Lithiumoxid
Phosphorpentoxid
37,2-58,1% 15,8-50,5%
4,5-23,1%
3,0%
2r>
Beispiel 12
Wenn es erwünscht ist, den Verbundwerkstoff durch Infiltration einer Masse von Kohlenstoffasern durch geschmolzenes Glas oder durch Mischen kurzer Kohlenstoffasern mit geschmolzenem Glas herzustellen, dann ist es vorzuziehen, ein Glas mit einem relativ niedrigen Schmelzpunkt zu verwenden, wie beispielsweise das Glas nach Beispiel 5.
Um die bemerkenswerten Eigenschaften des Werkstoffes nach der Erfindung zu demonstrieren, werden die Eigenschaften der spezifischen Zusammensetzungen der Beispiele 3 und 9 in Tabelle 3 mit anderen Materialien verglichen.
Tabelle 3
Dichte
(t/nr1)
Elastizitätsmodul
(ÜN/m2) Spezifischer
Elastizitätsmodul
Biege- oder Festigkeit
Zugfestigkeit bei 400 C
bei 24 C
(kNm/kg) (MN/m2)
(MN/m·1)
Festigkeit bei 600 C
(MN/m2)
Beispiel 3 2,0 170 85 700 700
Beispiel 9 2,1 138 66 820 810
Py rc χ 2,2 59 27 97 97
Corning 9608 2,5 83 33 140 140
Teak-Ilolz 0,6 12 20 90 -
Polyäthylen 0,9 0,14 0,16 14 -
Mcthacrylat-Ilarz 1,2 2,8 2,4 97 -
Glasfaserverstärktes
Epoxidharz 1,6 28 17,5 600 -
Kohlcnstoffascrverstärktcs
Epoxiharz 1,28 126 100 6(K) -
Aluminium-Legierung 2,8 69 25 280 -
Titan-Legierung 4,5 120 27 -750 - 450
Legierungsstahl 7,8 190 24 -730 •-55(1
790 140
360
(Fortsetzung Tabelle 3) Spezifische 19 25 009 Brucharbeit 10 nicht bekannt 3,6 Maximale
9 Festigkeit nicht bekannt 2,2 Gebrauchs-
bei 240 C Spezifische 6,4 , temperatur
(kNm/kg) Spezifische Spezifische (J/nr) Brucharbeit IO4 ( C-)
350 Festigkeit Festigkeit 5 · 10' 104 450
Beispiel 3 390 bei 400 C bei M)O C 7,5 · H)1 (Jm/kg) 5 · I04 1000
Beispiel 9 44 (kNm/kg) (kNm/kg) 4 2,5 450
Pyrex 56 350 — 10 3,6 1000
Corning 9608 150 385 375 8 · 10' 0,002 200
Teak-Holz 16 44 - 4 · 102 0,004 200
Polyäthylen 8,1 56 56 4 · 102 13,3 180
Methacrylat-Harz - - 0,4
Glasfaserverstärktes 375 - - 0,3 200
Epoxiharz 470 - - 200
Kohlensto !'faserverstärktes
Epoxiharz 100 - - 380
Aluminium-Legierung -167 - - 450
Titan-Legierung -94 800
Legierungsstahl - -
-100 -
-70 -47
Tabelle 3 macht deutlich, daß der Werkstoff nach der Erfindung Eigenschaften hat, die ungleich jenen irgendeines anderen Materials sind. Zum Beispiel ist die Brucharbeit gleich der von Teakholz oder dehnbarem Metall, die Zugfestigkeit ist mit Titan vergleichbar, die Dichte ist gering, und die Gebrauchstemperatur ist hoch. Jedoch kann diese Tabelle nicht alle Eigenschaften aufzeigen, und das Material kann beispielsweise isotropisch oder anisotropisch gemacht werden, seine Art des Bruches ist faserig, es ist - gemessen an seinem Gewicht - sehr steif, es hat eine hohe Wärme- und mechanische Schockbeständigkeit, und es ist sehr hart. Es hat eine gute Korrosions- und Feuerfestigkeit. Es ist sehr ähnlich einem anderen, relativ neuen Material, nämlich kohlenstoffaserverstärktem Kunststoff,
ίο doch kann es bis zu 1000 C mechanisch stabil sein und ist viel härter. Es kann als solches folglich für Gasturbinenschaufeln für Luftfahrzeuge verwendet werden, doch ist es nicht darauf beschränkt, als Kaltverdichterschaufeln verwendet zu werden, und es ist
r> nur etwa halb so dicht wie die Titanlegierung, die es ersetzt. Andererseits hat das Material nach Beispiel 3 (bei dem relativ billiges Borsilikatglas verwendet wird) viele der Eigenschaften des kostspieligen, unverstärkten kernbildenden Glases, aber es ist außerdem zäh:
■to das Material des Beispiels 9 ist sogar noch besser.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:
1. Verbundwerkstoff, dadurch gekennzeichnet, daß er aus mit Kohlenstoffasern verstärktem Glas besteht.
2. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstoffasern durch Thermaldegradation von Polyacrylonitril hergestellte Fasern von hoher Zugfestigkeit und hohem Elastizitätsmodul sind.
3. Verbundwerkstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehalt an Kohlenstoffasern 10 bis 70, vorzugsweise 40 bis 50 Volumprozent beträgt.
4. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstofffasern zwischen 0,5 und 10 mm lang sind.
5. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Kohlenstofffasern parallel ausgerichtet oder kreuzgeschichtei sind.
6. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas ein Aluminosilikatglas ist.
7. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas ein Borsilikatglas ist.
8. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Glas ein Kernbildungsmittel enthält, wärmebehandelt und dadurch vor dem Formen entglast worden ist.
9. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Zusammenmischen von Kohlenstoffasern und geschmolzenem Glas hergestellt ist.
10. Werkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Zusammenmischen von Kohlenstoffasern und pulverisiertem Glas und Pressen bei einer Temperatur hergestellt ist, die hoch genug ist, damit das Glas sich verdichtet.
11. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß er durch Zusammenmischen von Kohlenstoffasern und pulverisiertem Glas, Pressen des Gemisches und anschließendes Sintern hergestellt ist.
12. Verbundwerkstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß er zumindest in einer seiner Oberfiächenschichten keine Kohlenstoffasern aufweist.
13. Verbundwerkstoff nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberflächenschicht eine Glasschicht ist.
14. Verwendung des Verbundwerkstoffs nach einem der Ansprüche 1 bis 13 für eine Turbinenschaufel.
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