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Synthese neuartiger Polyborosiloxane zur Herstellung keramischer SiBCO-Fasern

Ngoumeni Yappi, Bernard Rodrigue (2010):
Synthese neuartiger Polyborosiloxane zur Herstellung keramischer SiBCO-Fasern.
TU Darmstadt, [Online-Edition: urn:nbn:de:tuda-tuprints-22929],
[Ph.D. Thesis]

Abstract

In der vorliegenden Arbeit soll ein Syntheseprozess zur Herstellung preiswerterer, neuartiger keramischer Fasern entwickelt und vorgestellt werden. Im SiCO-System gibt es derzeit keine keramischen kommerziellen Fasern, obwohl in der Vergangenheit Patente über SiCO-Fasern angemeldet worden sind.109 Nicht bekannt ist bisher eine SiBCO-Faser, die durch Synthese von Polyborosiloxanen und anschließende Pyrolyse, die sogenannte Polymerroute, hergestellt wurde. Der wesentliche Vorteil gegenüber der konventionellen Sol-Gel-Methode liegt darin, günstigere keramische Fasern herstellen zu können. Zu diesem Zweck sollen die Struktur, Zusammensetzung und Spinnbarkeit von selbstentwickelten, festen und schmelzbaren Polyborosiloxanen charakterisiert und bewertet werden. Des Weiteren soll das Pyrolyseverhalten der erhaltenen Polymere anhand von thermogravimetrischen Analysen untersucht werden. Nach dem Pyrolysevorgang soll die Mikrostruktur der Bulkproben analysiert werden, um mögliche Zusammenhänge zwischen den eingesetzten Precursoren und dem Kristallisationsverhalten der erhaltenen Keramiken erklären zu können. Anschließend sollen rheologische Messungen Auskunft über das Fließverhalten und die Spinnbarkeit der synthetisierten Polyborosiloxane geben.

Item Type: Ph.D. Thesis
Erschienen: 2010
Creators: Ngoumeni Yappi, Bernard Rodrigue
Title: Synthese neuartiger Polyborosiloxane zur Herstellung keramischer SiBCO-Fasern
Language: German
Abstract:

In der vorliegenden Arbeit soll ein Syntheseprozess zur Herstellung preiswerterer, neuartiger keramischer Fasern entwickelt und vorgestellt werden. Im SiCO-System gibt es derzeit keine keramischen kommerziellen Fasern, obwohl in der Vergangenheit Patente über SiCO-Fasern angemeldet worden sind.109 Nicht bekannt ist bisher eine SiBCO-Faser, die durch Synthese von Polyborosiloxanen und anschließende Pyrolyse, die sogenannte Polymerroute, hergestellt wurde. Der wesentliche Vorteil gegenüber der konventionellen Sol-Gel-Methode liegt darin, günstigere keramische Fasern herstellen zu können. Zu diesem Zweck sollen die Struktur, Zusammensetzung und Spinnbarkeit von selbstentwickelten, festen und schmelzbaren Polyborosiloxanen charakterisiert und bewertet werden. Des Weiteren soll das Pyrolyseverhalten der erhaltenen Polymere anhand von thermogravimetrischen Analysen untersucht werden. Nach dem Pyrolysevorgang soll die Mikrostruktur der Bulkproben analysiert werden, um mögliche Zusammenhänge zwischen den eingesetzten Precursoren und dem Kristallisationsverhalten der erhaltenen Keramiken erklären zu können. Anschließend sollen rheologische Messungen Auskunft über das Fließverhalten und die Spinnbarkeit der synthetisierten Polyborosiloxane geben.

Divisions: 11 Department of Materials and Earth Sciences
11 Department of Materials and Earth Sciences > Material Science
11 Department of Materials and Earth Sciences > Material Science > Dispersive Solids
Date Deposited: 11 Oct 2010 07:17
Official URL: urn:nbn:de:tuda-tuprints-22929
License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Referees: Riedel, Prof. Dr. Ralf and Kleebe, Prof. Dr. Hans-Joachim
Refereed / Verteidigung / mdl. Prüfung: 8 September 2010
Alternative Abstract:
Alternative abstract Language
The present paper presents the development of a process for the synthesis of low-priced and novel ceramic fibres. Currently, there are no commercially available ceramic fibres in the SiCO system despite previous patent applications for SiCO fibres. The incorporation of boron into the SiCO network via the synthesis of polyborosiloxanes and subsequent pyrolysis, the so-called polymer route, still remains a relatively unknown field. The cost saving factor constitutes the main advantage of this method compared with the conventional sol-gel synthesis. For this purpose, the structure, composition and spinning behaviour of self-developed, meltable polyborosiloxanes were investigated and characterized. Furthermore, the pyrolysis behaviour of the obtained polymers was investigated by means of thermogravimetric analysis. After pyrolysis, high resolution transmission electron microscopy, scanning electron microscopy and electron energy-loss spectroscopy were used for the analysis of the microstructure and nanochemistry of the obtained SiBCO ceramic products with the aim of determining a possible correlation between the applied precursors and crystallization behaviour of the obtained ceramics. Finally, rheological measurements were conducted to provide relevant information on the flow properties and spinning behaviour of synthesized polyborosiloxanes.English
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