DE3874349T2

DE3874349T2 - Verfahren zur herstellung eines gegenstandes, insbesondere einer bremsscheibe, aus kohlenstoff, kohlenstoff und so erhaltener gegenstand.

Info

Publication number: DE3874349T2
Application number: DE8888905871T
Authority: DE
Inventors: Jean-Louis Chareire; Jean Salem
Original assignee: Airbus Group SAS
Current assignee: Airbus Group SAS
Priority date: 1987-06-18
Filing date: 1988-06-16
Publication date: 1993-03-18
Anticipated expiration: 2008-06-17
Also published as: DE3874349D1; JPH02503904A; EP0374158A1; CA1337095C; FR2616779A1; WO1988010245A1; FR2616779B1; EP0374158B1; JP2709402B2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Verbundmaterial vom Kohlenstoff-Kohlenstoff-Typ sowie die durch dieses Verfahren erhaltenen Gegenstände. Insbesondere sind die Gegenstände Bremsscheiben, die dazu bestimmt sind, in erdgebundenen Fahrzeugen, in Flugzeugen oder in Raumfahrzeugen (Raumgleitern oder Raumschiffen) benutzt zu werden.
In allgemeinerer Weise findet die Erfindung auf alle Gegenstände Anwendung, in denen Kohlenstoff-Kohlenstoff eine
strukturbestimmende Rolle spielt.
Ein Verbundmaterial des Kohlenstoff-Kohlenstoff-Typs ist ein Material, das aus einem Substrat von Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff gebildet wird, die in eine Matrix von Kohlenstoff oder Graphit eingebettet sind.
Diese Verbundmaterialien werden durch Verdichtung eines porösen festen Substrats erhalten, sei es, daß die zu verdichtende Struktur mit einem flüssigen Kohlenwasserstoff oder mit einem Kunstharz getränkt wird und dann der Kohlenwasserstoff oder das Kunstharz pyrolysiert werden, um eine Kohlenstoffmatrix zu erhalten, sei es, daß das zu verdichtende Substrat, auf ausreichende Temperatur erwärmt, in einen Strom kohlenstoffhaltigen Gases gebracht wird, um thermisch dieses Gas in Kohlenstoff oder pyrolytischen Graphit zu zersetzen, die sich dann im Inneren des Substrats abscheiden können.
Leider sind diese Verdichtungsverfahren verhältnismäßig langwierig und damit teuer. Für die Technik in der Dampfphase hängt das mit der Schwierigkeit zusammen, das zu pyrolysierende Gas zu veranlassen, ins Innere des porösen Substrats einzudringen, wobei diese Schwierigkeit mit der Dicke des Gegenstands zunimmt. Darüber hinaus ist das Eindringen des kohlenstoffhaltigen Gases um so schwieriger zu erreichen, je geringer die Porosität des Substrats ist. Diese Schwierigkeit des Eindringens des zu pyrolysierenden Gases führt zu Gegenständen mit wenig einheitlicher Dichte.
Für die Technik der Tränkung mit Flüssigkeit wird die Langwierigkeit des Verfahrens durch die Notwendigkeit verursacht, mehrere Male den Tränkungszyklus erneut zu beginnen.
Die Herstellung des zu verdichtenden Substrats kann durch einheitliches Weben oder Weben nach mehreren Richtungen erfolgen, wobei die gegebenenfalls beim Weben oder bei der Nadelung gebildeten Löcher ausschließlich zur Durchführung der Kohlenstoff-Verstärkungsfasern des Verbundmaterials dienen.
Im übrigen sind Bremsscheiben aus homogenem Material, im allgemeinen Metall, bekannt, die sehr viele Löcher besitzen, die gemäß der Drehachse der Scheibe orientiert sind, um das Bremsen unter Spritzwasser und generell die Kühlung zu begünstigen. Diese Löcher werden durch Bohren der Scheibe nach ihrer Anfertigung erhalten.
Das Dokument FR-A-2 143 329 lehrt insbesondere das Bohren von Löchern in einen Bremsenrohling, nach der Verdichtung durch Eintauchen in ein flüssiges Kunstharz, zum Zweck der Entfernung der im Verlauf der Carbonisierung des Kunstharzes gebildeten Gase. Diese Löcher spielen dann einzig die Rolle von Luftabzügen, die in den herkömmlichen Gießverfahren seit altersher bekannt sind. Das Dokument GB-A-2 028 230 lehrt im übrigen das Bohren von Löchern in bereits verdichtete Faserschichten mit dem Ziel, hier andere Fasern einzuführen.
Die vorliegende Erfindung betrifft gerade ein Herstellungsverfahren für einen Gegenstand aus Verbundmaterial, das einen Verdichtungsschritt besitzt, der einfacher durchzuführen ist als der in den Verfahren der bisherigen Technik.
Sie hängt mit der Herstellung von Löchern im faserigen Substrat eines Gegenstandes aus Verbundmaterial vor jeder Verdichtung zusammen. Einerseits werden diese Löcher nicht durch Bohren nach Herstellung des fertigen Materials erhalten, andererseits sind sie nicht zum Durchführen von sie verschließenden Fasern bestimmt.
Genauer gesagt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Verbundmaterial, gebildet aus Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff, die eingebettet sind in eine Matrix aus Kohlenstoff, welches dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:
(a) ein poröses Substrat zu bilden, das ausschließlich aus Kohlenstoffasern besteht,
(b) in dem porösen Substrat nach außen offene Löcher zu bilden, deren Achsen senkrecht zu der Wand des Substrats sind, die die größte Oberfläche hat,
(c) das poröse Substrat durch thermische Zersetzung eines Kohlenwasserstoffgasstromes zu verdichten, um die Kohlenstoffmatrix durch Abscheidung von Kohlenstoff oder pyrolytischem Graphit in den Poren des Substrats zu bilden, wobei die im Substrat angebrachten Löcher, die bestehen bleiben, dazu dienen, die Wegstrecke des Gases im Substrat zu verringern. Unter Verstärkungsfaser ist jeder kurze oder lange, verdrillte oder nicht verdrillte Faden zu verstehen, der im allgemeinen im Bereich der Verbundmaterialien verwendet wird.
Unter Fasersubstrat ist natürlich eine Anordnung von bloßen, nicht mit Kunstharz getränkten und nicht verdichteten Fasern zu verstehen, aus Kohlenstoff oder in Form eines Kohlenstoffvorprodukts.
Das Wesentliche der Löcher gemäß der Erfindung ist es, die Länge des Wegs zu verringern, den das zu pyrolysierende Gas in den feinen Poren des Substrats bei der Verdichtung durchlaufen muß. Es ist nämlich von grundsätzlicher Bedeutung, daß wenigstens ein Teil dieses aktiven Gases in die am wenigsten zugänglichen Zonen des Substrats gelangt, ohne an den berührten heißen Wänden zersetzt zu werden. Das Cracken pflegt nämlich beim ersten Kontakt der Moleküle mit einer heißen Wand stattzufinden. Wenn es dagegen allein das Ziel ist, wie in dem Dokument FR-A-2 144 329 die bei der Pyrolyse eines Kunstharzes gebildeten inaktiven Gase zu beseitigen, ist die Länge des Wegs ohne Bedeutung. Dann kommt es allein auf das Vorhandensein eines Ausweges für das Gas an, da es mit den Wänden des Gegenstandes nicht reagiert.
Die Löcher gemäß der Erfindung stellen den gleichen Zugang zu allen Schichten des porösen Substrats sicher, was zum Erhalt einer gleichmäßigen Dichte des Gegenstands aus Verbundmaterial und zu einer beträchtlichen Verringerung der Dauer der Verdichtung in der Dampfphase führt. Daneben wird die Dauer der Verdichtung nahezu unabhängig von der Dicke des Gegenstands. Das Eindringen des Gases in den gesamten porösen Gegenstand geschieht nicht nur durch die äußeren Oberflächen des Substrats, sondern vor allem durch die Wände der Löcher.
Schließlich bilden diese Löcher einen Haltepunkt für die Ausbreitung von Rissen im erhaltenen Gegenstand und vermehren so dessen Stoßfestigkeit.
Das Kohlenwasserstoffgas ist ein gasförmiger Kohlenwasserstoff oder eine Mischung von gasförmigen Kohlenwasserstoffen. Diese Kohlenwasserstoffe sind gesättigte oder ungesättigte, substituierte oder unsubstituierte Kohlenwasserstoffe, die insbesondere 1 bis 4 Kohlenstoffatome haben, wie Methan, Äthan, Propan und Butan.
Das Verfahren der Erfindung findet Anwendung auf alle Typen von in Frage kommenden porösen Substrate (Gewebe, Filze, usw.), soweit sie nicht einen Wert erreichen, der der theoretisch maximalen Kohlenstoffaserdichte des porösen Substrats ohne Löcher zu nahe kommt.
Das Verfahren der Erfindung ist also anwendbar auf strukturlose, genadelte oder nicht genadelte Matten, auf regellos angeordnete Stränge aus sehr vielen Fasern, auf Vliese, die sich in einer einzigen Richtung erstrecken, oder auf Schichtstoffe, usw . .
Für diese Arten des porösen Substrats werden die Löcher durch Verschiebung oder Auseinanderspreizen der Substratfasern gebildet, ohne daß sie zerschnitten werden, indem beispielsweise, aufindividuelle oder kollektive Art und Weise, glatte und zugespitzte Nadeln eingedrückt werden, die geeignet sind, nur sehr geringe Schäden an den Fasern, die sie bei ihrem Durchgang durch das Substrat treffen, anzurichten.
Im Falle von sehr dichten porösen Substraten (insbesondere dreidimensionalen Geweben) kann das erfindungsgemäße Verfahren auch unter der Bedingung angewendet werden, daß leere, d. h. nicht zur Einführung von Fasern dienende Löcher beim Weben des porösen Substrats vorgesehen werden.
Eine der wesentlichen Besonderheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, daß die verschiedenen porösen Substrate, wenn sie durchlöchert sind, nach der Herstellung der Kohlenstoffmatrix oder wenigstens nach den ersten Phasen der Herstellung dieser Matrix eine Erinnerung an die angebrachten Löcher bewahren.
Je nach dem verwendeten Verfahren für die Erzeugung der Löcher zeigen diese nicht immer identische Eigenschaften. Gewisse Substrate, die kurze Fasern enthalten, haben nämlich die Tendenz, die gebildeten Löcher teilweise zu verstopfen, wobei sie den Wänden dieser Löcher ein samtiges Aussehen geben. Das Licht kann also den Gegenstand aus Verbundmaterial nicht mehr durch die Löcher durchdringen, aber in einer Röntgenaufnahme erscheinen diese sehr klar in ihrer ursprünglichen Form. Diese samtigen Löcher sind ebenso wirksam für den Durchtritt der kohlenstoffhaltigen Gase und damit für die Beschleunigung der Verdichtung wie die Löcher mit glatten Wänden.
Die in Substraten aus langen, zusammengesetzten Fasern, wie etwa Strängen und Stoffen, angebrachten Löcher haben nicht immer samtige Wände, können aber ebenso lichtdicht sein und dabei ihre ursprüngliche Form in der Röntgenaufnahme bewahren.
Um Löcher mit saubereren Kanten zu erhalten, die insbesondere glatte und regelmäßige Wände besitzen, ist es möglich, in jedem der in dem Substrat erzeugten Löcher Stäbe aus Material, das bei den betrachteten Temperaturen nicht carbonisierbar ist, insbesondere aus Kupfer oder Molybdän, anzuordnen. Diese Stäbe können während etwaiger thermischer Behandlungen des noch nicht verdichteten Substrats, die dazu dienen, die Eigenschaften des Substrats zu verbessern, oder wenn dieses anfänglich in Form eines Kohlenstoffvorläufers vorliegt, oder zu Beginn der Verdichtung des Substrats durch chemische Dampfphasenabscheidung eingeführt werden. Die Verdichtung des Substrats durch chemische Dampfphasenabscheidung geschieht natürlich in Abwesenheit dieser Stäbe.
Gemäß der Natur der Porosität des Substrats ist es möglich, das Substrat einer Vor-Tränkung in einem flüssigen kohlenstoffhaltigen Bad zu unterziehen, beispielsweise in einem flüssigen Kohlenwasserstoff, und dieser Vor-Tränkung ein Abtropfen folgen zu lassen, das zum Ziel hat, die in den Löchern vorhandene Flüssigkeit abfließen zu lassen. Eine Carbonisierung des Ganzen gestattet nun die Bildung einer Matrix von porösem Koks. Das erhaltene Material kann dann die Verdichtung auf gasförmigem Wege erfahren, ohne die Zugangsmöglichkeiten für das Gas ins Innere des porösen Materials verloren zu haben, was mit den Verfahren der bisherigen Technik nicht der Fall ist.
Mit der Vollendung der inneren Verdichtung des Materials auf gasförmigem Wege kann eine fakultative Modifikation der physikalischen Bedingungen des Crackens des kohlenstoffhaltigen Gases zur Bildung einer Kruste von Kohlenstoff oder pyrolytischem Graphit auf den äußeren Oberflächen des Gegenstands aus Verbundmaterial sowie auf den Wänden der Löcher führen, wodurch sie teilweise oder vollständig verschlossen werden. In diesem Fall kann der Lochdurchmesser zu Beginn genügend klein für das automatische Verschließen am Ende der Verdichtung vorgesehen worden sein.
Diese fakultativen Modifikationen bestehen insbesondere in der Erhöhung der Temperatur oder des Gasdruckes.
In der Mechanik bedeutet ein Loch ganz allgemein ein Mittel zum Anhalten der Ausbreitung von Rissen im Material. Im Rahmen der Erfindung sind diese Löcher besonders wirksam, denn ihre Wände sind Zonen maximaler Matrixdichte, was diese Wände besonders widerstandsfähig macht. Ferner sind die Fasern nicht abgeschnitten und umgeben einfach die Löcher.
Für gewisse Gegenstände aus Verbundmaterial kann es nötig sein, die in dem porösen Substrat gebildeten Löcher vollständig zu verschließen.
In diesem Fall kann das abschließende, d. h. nach Verdichtung in der Dampfphase stattfindende Verschließen der Löcher darin bestehen, das verdichtete Material in ein flüssiges kohlenstoffhaltiges Bad, das beispielsweise aus pyrolysierbarem Kunstharz oder aus geladenem oder nicht geladenem flüssigem Kohlenwasserstoff besteht, zu tauchen, dann das Ganze zu carbonisieren, um einen Koks zu erhalten, der gegebenenfalls als Träger bei einer letzte Verdichtung durch thermische Zersetzung von Kohlenwasserstoffgas dienen kann.
Es ist auch möglich, die Löcher durch ein gängigeres und weniger teures Material als Kohlenstoff zu verschließen, gegebenenfalls geeignet zur Reibung wie beispielsweise bestimmte Metalle oder Keramik-Metall-Mischungen. Als Material können Kupfer oder alle in den Bremsbelägen kommerziell verwendeten Produkte angeführt werden.
Es können auch Materialien, die für Kohlenstoff eine antioxydierende Wirkung haben, wie etwa Tricalciumphosphate, zum Verschließen der Löcher verwendet werden.
Selbstverständlich muß dieses Verschließen der Löcher durch ein nicht kohlenstoffhaltiges Material nach der Verdichtung des Verbundmaterials in der Dampfphase geschehen.
Die Erfindung betrifft auch Gegenstände aus Verbundmaterial, die aus Kohlenstoff-Verstärkungsfasern, die in eine Kohlenstoff-Matrix eingebettet sind, gebildet sind, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wurden, wobei diese Gegenstände Löcher enthalten, deren Achsen senkrecht zu derjenigen Wand des Gegenstandes sind, die die größte Oberfläche hat.
Gemäß dem verwendeten Verfahren können die Löcher glatte oder regelmäßige oder aber samtige Wände besitzen. Ferner können diese Löcher mit einem der nicht kohlenstoffhaltigen Materialien, die oben beschrieben wurden, verstopft sein. In diesem Fall kann die ursprüngliche Existenz der Löcher durch eine Röntgenaufnahme oder überhaupt durch optische Mikrographie nachgewiesen werden.
Insbesondere sind diese Gegenstände aus Verbundmaterial Bremsscheiben. In diesem Fall sind die Löcher parallel zur Drehachse der Bremsscheibe angeordnet. Wenn diese Löcher nicht völlig bei der Verdichtung verstopft werden, erlauben sie, indem sie die Reaktionszeit der Bremsen verbessern, die Wirksamkeit des Bremsens auf nasser Bahn zu erhöhen, dank des Eindringens des Wassers in die Löcher.
Bei der Herstellung von Verbundmaterial-Gegenständen hängt die Wirksamkeit dieser Löcher von mehreren Faktoren ab, unter anderem vom Abstand der Löcher, vom Durchmesser der Löcher oder vom Gesamtumfang der Lochwände pro Oberflächeneinheit des Gegenstandes aus Verbundmaterial.
Im Falle einer Flugzeugbremsscheibe legt eine die Erfindung nicht erschöpfende Größenordnung den Durchmesser der Löcher zwischen 0,5 und 5 mm und ihren Abstand zwischen 3 und 30 mm, um wirksam zu sein.
Diese Löcher können zufällig oder nicht zufällig verteilt sein. Was die Reibung betrifft, können die Löcher eine beliebige Verteilung haben, wenn sie am Ende der Verdichtung der Bremsscheibe verstopft werden. Wenn die Löcher andererseits nicht verstopft werden, wird eine minimale Abnutzung dem Bremsscheiben erhalten, wenn die Löcher auf konzentrischen, auf der Drehachse der Scheibe zentrierten Kreisen angeordnet sind, damit ein ausreichender Oberflächenteil der Bremsscheibe bleibt, der ohne Unterbrechung auf dem gesamten Umfang reiben kann.
Andere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung werden besser aus der nun folgenden Beschreibung hervortreten, die zur Erläuterung, nicht zur Begrenzung gegeben wird, unter Bezug auf die beigefügten Abbildungen:
- Von diesen sind Abb. 1, 3 und 4 Diagramme, die Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens für einen Gegenstand aus Verbundmaterial gemäß der Erfindung erläutern,
- Abb. 2 zeigt schematisch in perspektivischer Darstellung eine Bremsscheibe, die durch das erfindungsgemäße Verfahren erhalten wurde.

Beispiel 1

Unter Bezug auf Abb. 1 wird die bevorzugte Herstellungsart einer Bremsscheibe in Übereinstimmung mit der Erfindung beschrieben.
Der erste Schritt der Verfahrens, wie durch Block 20 dargestellt, besteht darin, ein faseriges poröses Substrat aus Kohlenstoff zu bilden, indem bloße (nicht imprägnierte oder verdichtete) Kohlenstoffasern in bekannter Weise gemäß n Richtungen einer Ebene angeordnet werden. Die Form des Substrats ist insbesondere die einer Bremsscheibe.
Der zweite Schritt des Verfahrens, durch Block 22 schematisch dargestellt, besteht darin, in dem faserigen Substrat Löcher von 0,5 bis 5 mm Durchmesser zu erzeugen, indem vollkommen glatte und zugespitzte Metallnadeln eingedrückt werden, um die Fasern, ohne sie zu zerstören, zu verschieben. Die Dichte dieser Löcher ist 1 pro cm 2
Wie durch Block 23 schematisch dargestellt, besteht der folgende Schritt des Verfahrens darin, in dem porösen Substrat unter Verwendung von Methan durch chemische Abscheidung in der Dampfphase pyrolytischen Kohlenstoff abzuscheiden. Die chemische Zersetzung wird ungefähr 150 Stunden in einem Ofen durchgeführt, der bei 1000ºC gehalten wird, wobei das Gas unser einem Druck von 500 bis 3000 Pa umgewälzt wird.
Mit diesem einen Verdichtungsschritt erhält man für eine Bremsscheibe von 20 mm Dicke eine Dichte von 1,8.
Die Verdichtung gemäß der bisherigen Technik durch chemische Abscheidung in der Dampfphase benötigt 600 Stunden für eine Bremsscheibe der gleichen Dimensionen.
Eine Bearbeitung des verdichteten Substrats erlaubt es, ihm seine endgültige Form zu geben.
Dieses Verfahren erlaubt es, eine Bremsscheibe, wie in Abb. 2 dargestellt, zu erhalten, die aus einer mechanischen Struktur 32 aus Kohlenstoff-Kohlenstoff besteht, die mit nicht verschlossenen Löchern 34 versehen ist, deren Achsen parallel zur Drehachse 36 der Scheibe ausgerichtet sind und damit senkrecht zu den Oberflächen 32a und 32b der Scheibe, die die größte Oberfläche haben. Diese Löcher 34 münden nach jeder Seite 32a und 32b der Scheibe.
Ferner sind sie auf konzentrischen Kreisen 38 mit der Drehachse 36 als Mittelpunkt angeordnet.

Beispiel 2

In diesem Beispiel 2 sind die Schritte, die identisch mit den entsprechenden von Beispiel 1 sind, in Abb. 3 durch einen Block mit den gleichen Bezeichnungen dargestellt.
Dieses Beispiel 2 gestattet es, die Wirksamkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens zu zeigen. Es ist nämlich möglich, vor der Verdichtung in der Dampfphase eine Verdichtung durch Tränken des porösen Substrats in einer Flüssigkeit durchzuführen, mit einer Ausbeute, die der konventionell mit einem nicht durchlöcherten Substrat erhaltenen weitaus überlegen ist.
Zu diesem Zweck taucht man das faserige, mit den Löchern versehene Substrat von Beispiel 1 in einen flüssigen Kohlenwasserstoff, etwa Steinkohlenteer, wie durch Block 24 der Abb. 3 angezeigt. Dann läßt man das Substrat an freier Luft abtropfen, wie es Block 26 anzeigt, um nicht die Löcher (34 in Abb. 2) beim folgenden Schritt der Carbonisierung zu verschließen.
Dieser Schritt besteht darin, das getränkte Substrat in einen auf etwa 700ºC gebrachten Ofen zu bringen, um den in den Löchern und Poren des Substrats vorhandenen flüssigen Kohlenwasserstoff in Kohlenstoff oder pyrolytischen Graphit umzuwandeln. Dieser Schritt wird durch Block 28 schematisch dargestellt.
In diesem Ausführungsbeispiel werden die Löcher der Bremsscheibe nur teilweise verschlossen.

Beispiel 3

In Abb. 4 ist eine Ausführungsform des Verfahrens der Erfindung dargestellt, das es gestattet, Kohlenstoff-Kohlenstoff-Gegenstände zu erhalten, deren Löcher gemäß der Erfindung am Ende der Verdichtung verschlossen werden.
Die Schritte dieser Ausführungsform, die in jedem Punkt mit den vorher beschriebenen übereinstimmt, wie Herstellung des faserigen Substrats, Locherzeugung, erste Verdichtung durch chemische Abscheidung in der Dampfphase, Eintauchen in einen flüssigen Kohlenwasserstoff und Carbonisierung, sind durch Blöcke mit den gleichen Bezeichnungen dargestellt.
Diese Ausführungsform unterscheidet sich also von der von Beispiel 2 durch die Durchführung eines zweiten Verdichtungsschrittes, in 30 schematisch angedeutet, durch chemische Abscheidung in der Dampfphase von Kohlenstoff oder pyrolytischem Graphit unmittelbar nach der Carbonisierung 28 des flüssigen Kohlenwasserstoffs. Diese abschließende Verdichtung wird durch Cracken von Methan während 10 bis 20 Stunden in einem auf 1000ºC gebrachten Ofen durchgeführt.
Ferner wird der Schritt des Abtropfens zwischen dem Eintauchen 24 in den flüssigen Kohlenwasserstoff und der Carbonisierung 28 ausgelassen, was zum Verschließen der Löcher beiträgt.
Die vorher gegebene Beschreibung wurde nur zur Erläuterung gegeben, wobei jede Veränderung, soweit sie nicht den Rahmen der Erfindung verläßt, in Erwägung gezogen werden kann. Beispielsweise ist es möglich, die erste Verdichtung 23 in Beispiel 3 durch chemische Abscheidung in der Dampfphase einem Eintauchen in einen flüssigen Kohlenwasserstoff, gefolgt von einem Abtropfen und einer Carbonisierung, wie in Beispiel 2 beschrieben, vorangehen zu lassen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines Gegenstandes aus Verbundmaterial aus Verstärkungsfasern aus Kohlenstoff, die in eine Matrix aus Kohlenstoff eingetaucht sind, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht:

(a) ein poröses Substrat zu bilden (20), das ausschließlich aus Kohlenstoffasern besteht,

(b) in dem porösen Substrat sich öffnende Löcher (34) zu bilden (22), deren Achsen senkrecht zu der Wand (32a, 32b) des Substrats sind, die die größte Oberfläche besitzt, dann

(c) das poröse Substrat durch thermisches Zersetzen eines Gasstromes aus Kohlenwasserstoff zu verdichten (23), um die Kohlenstoffmatrix (32) durch Abscheiden von Kohlenstoff oder pyrolytischem Graphit in den Poren des Substrats zu bilden, wobei die in das Substrat geformten Löcher, die bestehen bleiben, dazu dienen, die Weglängen des Gases in dem Substrat zu verringern.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (34) durch Entfernen von Fasern aus dem Substrat gebildet werden.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat durch Weben hergestellt wird, wobei die Löcher (34) während des Webens erzeugt werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man zwischen den Schritten (b) und (c) das Eintauchen (24) des porösen Substrats in einem flüssigen, kohlenstoffhaltigen Bad durchführt, das von Abtropfen (26) und dann einer Karbonisierung (28) der Anordnung, wobei die Löcher (34) nicht verschlossen werden, gefolgt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß es im wesentlichen die folgenden Verfahrensschritte aufweist:

(a) Bilden (20) des porösen Substrats,

(b) Bilden der Löcher (34) in dem Substrat,

(c) Verdichten des porösen, mit Löchern (34) versehenen Substrats durch thermische Kohlenwasserstoffzersetzung, dann

(d) teilweises oder vollständiges Verstopfen (24, 28, 30) der Löcher (34), die eventuell in dem verdichteten Substrat bestehen bleiben.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (d) darin besteht, durch thermische Kohlenwasserstoffzersetzung eine Kohlenstoff- oder pyrolytische Graphitkruste auf den Wänden der Löcher zu bilden, um sie teilweise oder vollständig zu verschließen.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt (d) darin besteht, das verdichtete Substrat in ein flüssiges, kohlenstoffhaltiges Bad einzutauchen (24), dann die Anordnung zu karbonisieren und eventuell eine abschließende Verdichtung (30) durch thermische Zersetzung eines Kohlenwasserstoffgasstroms durchzuführen.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß man das verschließen der eventuell verbliebenen Löcher (34) mit wenigstens einem Material durchführt, das aus den Metallen und den metallo-keramischen Verbindungen und den antioxydierenden Materialien für den Kohlenstoff ausgewählt wird.

9. Gegenstand aus einem Verbundmaterial, der durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (34) glatte und regelmäßige Wände aufweisen.

10. Gegenstand aus einem Verbundmaterial, der durch ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 erhalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher (34) plüschartige Wände aufweisen, die die Löcher für das nackte Auge wenig sichtbar machen, sie aber für die Röntgenographie oder die optische Mikrographie sichtbar machen.

11. Bremsscheibe mit einer Drehachse (36), dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem Teil aus Verbundmaterial nach Anspruch 9 oder 10 geformt ist.

12. Bremsscheibe nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Achsen der Löcher (34) parallel zu der Drehachse (36) sind.

13. Bremsscheibe nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Löcher auf konzentrischen Kreisen (38) zentriert zu der Drehachse (36) angeordnet sind.