DE2334971C2 - Verwendung von kohlenstoffaserverstärktem Kohlenstoff als Federelement - Google Patents

Verwendung von kohlenstoffaserverstärktem Kohlenstoff als Federelement

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DE2334971C2 DE19732334971 DE2334971A DE2334971C2 DE 2334971 C2 DE2334971 C2 DE 2334971C2 DE 19732334971 DE19732334971 DE 19732334971 DE 2334971 A DE2334971 A DE 2334971A DE 2334971 C2 DE2334971 C2 DE 2334971C2
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Description

Die Erfindung betrifft die Verwendung von kohlenstoffaserverstärktem Kohlenstoff als temperatur- und korrosionsfestes Federelement.
Das Vermögen einer Feder, mechanische Energie als is Verformungsarbeit zu speichern und bei Entlastung bis auf einen in Wärmeenergie umgewandelten Anteil wieder abzugeben, wird im wesentlichen durch die Federkennlinie bestimmt. Die neben der Auslegung der Federn durch die elastischen Eigenschaften des Werkstoffs gegebenen Kennlinien sind von der Temperatur nicht unabhängig und ändern sich etwa in gleicher Weise mit der Temperatur wie der Elastizitätsmodul des verwendeten Federwerkstoffs. Werden Metallfedern beispielsweise bei verschiedenen Temperaturen mit einer konstanten Kraft belastet, so ergeben sich — wegen der Abnahme der Federsteifigkeit mit der Temperatur — verschiedene, die Verwendung derartiger Federn etwa zur Kraftbegrenzung odeir als Kraftmesser erheblich einschränkende Federwege. Die Fließgrenze des Feder- «> werkstoffs ist schließlich die Verwendungsgrenze der Feder.
Zur Behebung eines weiteren Nachteils von Metallfedern — die begrenzte Beständigkeit gegen korrosive Medien — ist es bekannt. Federwerkstoffe mit Schutz- si überzügen zu versehen oder mit korrosionsbeständigeren Metallen zu plattieren. Derartige Schutzübcr/.iigc können jedoch die Belastbarkeit der Federn mindern und besonders bei Wcchselbeanspruchungcn ist die Aufhebung der Schulzwirkung durch Rißbildung nicht w mit Sicherheit auszuschließen.
Im wesentlichen aus Kohlenstoff bestehende Körper weisen eine größere Temperatur- und Korrosionsfestigkeit auf als die zur Herstellung von Federn verwendeten Metalle, andererseits ist vor allem die Zugfestigkeit die- ·»-> ses Werkstoffs sehr klein. Ks ist bekannt, die Festigkeit von Kohlenstoffkörpern durch die Einlagerung von Kohlenstoffasern zu erhöhen (D.O. Ncwling. F.. I. Walker. High-performance Graphitized Carbon/Carbon Composites. Paper 37 Internat. Conf. Carbon Fibres, w The Plastic Institute. London 1971). Derartige Körper werden beispielsweise mit Vorteil in der Raumfahrttechnik. für Raketenmotoren, die Auskleidung von Öfen und ähnliches verwendet. Kennzeichen dieser Anwendung sind im wesentlichen statische und in einigen FaI- ">■> len, z. B. Raketen, auch kurzfristige Belastungen.
Überraschend wurde gefunden, daß mit Kohlenstoffasern verstärkter Kohlenstoff, der einen Fascranteil von wenigstens 50 VoL-1Vo hat. für temperatur- und korrosionsfeste Federelemente verwendet werden w> kann. Unter Kohlenstoff bzw. Kohlcnsloifasern werden im Sinne der Erfindung ebenfalls Graphit bzw. Graphitfasern verstanden. Kohlenstoff-Stapelfasern. -Vliese. -Gewebe und insbesondere -Fäden in unidirektionaler Anordnung, deren lilasli/itätsmodtil wenigstens h> 200 kH/mm·' beträgt, eignen --ich besonders ;ils Verstärkung Kohlenstoff-Kcdcrclonicnie. Zum Herstellen der F.iserelcntenic» werden durch

Claims (1)

  1. Patentanspruch:
    Verwendung von kohlensioffaserverstärktcm Kohlenstoff mit einem Faseranteil von wenigstens 50 Vol.-% als temperatur- und korrosionsfestes Federelement
    Auslegen oder Wickeln in die jeweilige Federform gebrachte Kohlenstoffasern in einem carbonisierbaren, fluidcn Stoff, z. B, einem Kunstharz oder auch Pech oder mit der Lösung eines soldhcn Stoffes beschichtet.
DE19732334971 1973-07-10 1973-07-10 Verwendung von kohlenstoffaserverstärktem Kohlenstoff als Federelement Expired DE2334971C2 (de)

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