Schutzkeramik

Keramische Werkstoffe sind bereits seit Jahrzehnten wichtige Komponenten in Schutzkonzepten gegen hochdynamische Beanspruchungen. Leistungsfähige Verbundpanzerungen, in denen Hochleistungskeramiken auf Al₂O₃-, SiC- und B₄C-Basis mit Metallen, Kunstoffen und Textilien kombiniert werden, sind bei der Realisierung zuverlässiger Schutzsysteme unverzichtbar. Die hervorragenden Eigenschaften der Keramiken, wie hohe Härte und Festigkeit, verleihen diesen Materialsystemen eine außerordentlich hohe Widerstandsfähigkeit gegen Impact-Wirkungen, harsche Umgebungsbedingungen und Verschleiß. Das im Vergleich zu Stahl bis zu zwei Drittel geringere spezifische Gewicht macht diese Keramiken im Hinblick auf mögliche Gewichtsreduzierungen bei der Realisierung hoher Schutzlevel besonders interessant. Transparentkeramiken, wie MgAl₂O₄ (Spinell) oder Y₂O₃ verbinden ballistischen Schutz mit optischer Funktionalität in einem breiten Wellenlängenbereich.

Leistungsangebot
 

Realisierung keramikbasierter Schutzsysteme gegen hochdynamische Beanspruchungen bzw. Bedrohungen durch:

• Fokussierte Material- und Technologieentwicklung im Bereich der oxidischen und nicht-oxidischen Schutzkeramiken und deren Integration ins Schutzsystem
• Optimierung klassischer Materialsysteme (z. B. Al₂O₃, SiC, B₄C, MgAl₂O₄) und Neuentwicklung innovativer Keramiksysteme in Kombination mit zusätzlich verstärkenden Komponenten wie Metallen, karbidischen Hartstoffen und Diamant
• Anwendung und Adaption hochqualifizierter Formgebungstechnologien wie mehrdirektionales Pressen und additive Fertigungsverfahren sowie einer darauf abgestimmten Wärmbehandlung
• Umfassende Charakterisierung der entwickelten Materialien und Schutzsysteme

Formflexible keramikbasierte Schutzsysteme: 3D-Topological Interlocked Structures* (links); additiv gefertigt mittels Binder Jetting (rechts).

*Dyskin, A. V., Estrin, Y., Kanel-Belov, A. J. & Pasternak, E. Toughening by Fragmentation - How Topology Helps. Adv. Eng. Mater. 3, 885-888 (2001).