Kompetenzzentrum Hochleistungsfasern

Die DITF sind eines der führenden Institute in der Entwicklung von Carbon- und Keramikfasern. Die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten im Kompetenzzentrum Hochleistungsfasern zielen auf die Herstellung von Hightech-Fasern auf Basis von ressourcenschonenden und nachhaltigen neuen Technologien. Die aus den Fasern herstellbaren Werkstoffe, in der Regel Komposite, finden sich in technischen Anwendungen wieder, bei denen extreme Anforderungen bezüglich Festigkeit, Steifigkeit, Gewichtseinsparung oder Temperaturbelastbarkeit bestehen. Einsatzfelder sind z.B. Mobilität, Energieerzeugung, Maschinenbau sowie Luft- und Raumfahrt.

Das Kompetenzzentrum Hochleistungsfasern besitzt eine weltweit einzigartige Expertise in der Entwicklung von oxidischen Keramikfasern auf der Basis von Aluminiumoxid und Mullit und betreibt eine Pilotanlage zu deren Herstellung. Forschungsaktivitäten zielen auf die Erhöhung der Langzeit-Einsatztemperaturen von keramischen Fasern. Zusammen mit Kunden können neue Fasertypen und -aufmachungen entwickelt werden.

Carbonfasern können kundenspezifisch aus unterschiedlichsten Materialien hergestellt werden: von filigranen Garnen mit 100 Filamenten bis zu 50,000 Filamenten für die Industrie. Auf den Anlagen im angegliederten Faserzentrum HPFC können Endlosfasern im Multi-kg-Maßstab nach Spezifikation entwickelt werden. Die Einsparung von Energie, CO2 und Kosten über neuartige Materialien wie Lignin und Niedrigenergieprozesse steht dabei im Vordergrund.

Leistungsspektrum:

  • Herstellung von Keramikfasern  und -geweben für Hochtemperaturprozesse
  • Neue Keramikfasern basierend auf Zirconium stabilisierten Keramiken
  • Entwicklung von Carbonfasern aus Lignin, Polyacrylnitril, Polyethylen, Pitch und weiteren Polymeren
  • Entwicklung von Temperaturprozessen für die Stabilisierung/ Carbonisierung/ Keramisierung von Endlosfasern bis 50K
  • Kundenentwicklungen von Carbonfaserpräkursoren  
  • 3D-Druck mit Fasermaterialien

Technologien:

  • Hochleistungsfaserzentrum HPFC mit sechs Pilotlinien für die Herstellung von Keramik- und Carbonfasern im kg-Maßstab
  • Kalzinier- und Sinteröfen und Graphitisierungsofen bis 2400°C
  • Schmelz- und Trockenspinnanlagen für Carbonfaser- und Keramikfaserpräkursoren
  • Elektronstrahlbehandlung von Fasern und textilen Flächen
  • Niedrigenergie-Stabilisierungsofen für Polyacrylnitril und Lignocellulosefasern bis 3x50K
  • Oberflächenbehandlung von Carbonfasern
  • 3D-Druckzentrum für die Weiterverarbeitung von neuen Materialien und Hochleistungsfasern