OFFENZELLIGE SCHAUMKERAMIK - Fraunhofer IKTS...2016/11/17  · Ceramic foam coating using roller...

F R A U N H O F E R - I N S T I T U T F Ü R K E R A M I S C H E T E C H N O L O G I E N U N D S Y S T E M E I K T S

OFFENZELLIGE SCHAUMKERAMIK

Das Fraunhofer IKTS entwickelt und fertigt

seit 1994 Schaumkeramiken nach einem

Replika-Verfahren. Dafür werden offenzel-

lige Polyurethan-Schaumstoffe mit kerami-

schen Suspensionen beschichtet, sodass

deren gleichmäßige zelluläre Struktur abge-

bildet und erhalten bleibt. Anschließend

wird das Polymer ausgebrannt und die

Keramik gesintert. Es entsteht eine zelluläre

Keramik, deren Materialanteil im Volumen

durchschnittlich 10 bis 15 % beträgt und

somit eine sehr geringe Dichte besitzt.

Die Struktur der Schäume wird über Pores

per Inch (ppi) gemäß ASTM-Norm D3576-

77 angegeben.

Durch eine beanspruchungsgerechte Kera-

mikauswahl können zusätzlich folgende

Eigenschaften eingestellt werden:

Eigenschaft Werkstoff

Hohe Festigkeit SiSiC

Hohe Temperatur- und

Thermoschockbeständig-

keit

SSiC

Niedrige Wärmedehnung Cordierit

Hohe chemische Reinheit Al2O3

Weitere auf Anfrage

Leistungsangebot

- Entwicklung und Herstellung von

Schaumkeramiken in verschiedenen Zell-

weiten und Keramikmaterialien

- Entwicklung von neuen Anwendungsfel-

dern für offenzellige Schaumkeramiken

- Herstellung von Bauteilprototypen und

Kleinserien

Zellweiten der Schäume im Vergleich

zum ppi-Wert

10

20

30

4560

80

0

1

2

3

4

5

Zellg

röß

e in

mm

ppi

Fraunhofer-Institut für Keramische

Technologien und Systeme IKTS

Winterbergstraße 28

01277 Dresden

Ansprechpartner

Gisela Standke

Telefon 0351 2553-7514

gisela.standke@ikts.fraunhofer.de

Jörg Adler

Telefon 0351 2553-7515

joerg.adler@ikts.fraunhofer.de

www.ikts.fraunhofer.de

1 Typische Schaumkeramikstruktur.

2 Schaumkeramikbauteile aus verschie-

denen Materialien mit großer Gestaltungs-

freiheit.

3 Schaumzelle mit Zellfenstern.

4 Schaumkeramikbeschichtung am Rollen-

stuhl.

1 2 2

F R A U N H O F E R I N S T I T U T E F O R C E R A M I C T E C H N O L O G I E S A N D S Y S T E M S I K T S

OPEN-CELLED CERAMIC FOAM

Ceramic foams have been developed by

Fraunhofer IKTS since 1994 using a replica

method. Therefore, open-celled, reticulated

polyurethane foams are coated with ce-

ramic slurries, with the aim to maintain

their cellular structure. In the next step,

the polymer foam is burned out and the

ceramic coating is sintered. As a result,

cellular ceramics with very low densities are

created. The typical material content can

be specified with 10 to 15 percent ceramic

per volume.

Following the ASTM-standard D3576-77,

the foam structure is classified by Pores per

Inch (ppi). The PU-foams are produced in a

range of 10 to 90 ppi.

Depending on the ceramic material used,

the foams show a number of properties,

which can be adapted by variations in the

material:

Property Material

High strength SiSiC

High temperature and

thermo-shock resistance

SSiC

Low thermal expansion Cordierite

High chemical purity Al2O3

Other On request

Services offered

- Development and manufacturing of

ceramic foams in different cell sizes and

ceramic materials

- Development of open cellular ceramic

foams for new fields of application

- Manufacturing of prototypes and foam

series

Cell sizes of foams compared to

ppi-value

1020

30

4560

80

0

1

2

3

4

5

Cel

l siz

e [m

m]

ppi

1 Typical structure of a ceramic foam.

2 Ceramic foam parts made of different

ceramics in flexible geometries.

3 Typical foam cell with cell windows.

4 Ceramic foam coating using roller

technique.

Fraunhofer Institute for Ceramic

Technologies and Systems IKTS

Winterbergstrasse 28

01277 Dresden, Germany

Contact

Gisela Standke

Phone +49 351 2553-7514

gisela.standke@ikts.fraunhofer.de

Jörg Adler

Phone +49 351 2553-7515

joerg.adler@ikts.fraunhofer.de

www.ikts.fraunhofer.de

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0.5 mm

622-W-16-11-17