DFG-SCFK

Das DFG-Projekt konzentriert sich auf die Verbesserungen der elektrischen und mechanischen Schlüsseleigenschaften.

Kohlenstofffaserverstärkte Kunststoffe (CFK) zeichnen sich durch hervorragende gewichtsspezifische mechanische Eigenschaften aus. Ihr sprödes Versagensverhalten schränkt jedoch die Schadenstoleranz, insbesondere bei Schlag-(Impact) und Crash-Beanspruchung, ein. Außerdem ist die elektrische Leitfähigkeit für verschiedene Anwendungen unzureichend. In früheren Forschungsarbeiten wurde versucht, diese Nachteile durch eine Modifizierung des Harzsystems auszugleichen; die Ergebnisse blieben jedoch hinter den Erwartungen zurück. Ein neuer Ansatz ist die Einarbeitung von hochleitfähigen und duktilen Stahlfasern in das CFK. Erste Testergebnisse belegen eine erhöhte elektrische Leitfähigkeit. Gleichzeitig kann die Auslenkung bei Biegebelastung und damit die potentielle Energieabsorption wesentlich gesteigert werden. Die Ergebnisse deuten darauf hin, dass ein Laminataufbau mit einer Anordnung von Stahlfasern in Kern- oder Deckschichten gegenüber einer homogenen Stahlfaserverteilung vorteilhaft ist. Im nächsten Schritt wird das erworbene Wissen für Verbundstoffe mit optimiertem  Laminataufbau genutzt. Dazu sind weitere Analysen, wie z.B. Restdruckfähigkeit nach Schlagbeanspruchung (CAI), Ermüdung und Korrosionsbeständigkeit nötig. Das DFG-Projekt konzentriert sich auf die Verbesserungen der elektrischen und mechanischen Schlüsseleigenschaften. Darüber hinaus wird die Nutzbarkeit der integrierten austenitischen Stahlfasern im FRP für in-situ Gesundheitsüberwachung und die induktive Erwärmung für fortgeschrittene  Herstellungsverfahren untersucht werden.