In einem Beitrag des Magazins Composites World werden die hitzebeständigen, mineralischen Verbundwerkstoffe von Pyromeral Systems aus Frankreich vorgestellt. Der Werkstoff Pyrokarb gehört zu den kohlenstofffaserverstärkten Glaskeramik-Verbundwerkstoffen und eignet sich für Leichtbauteile, die unter normalen Bedingungen bei niedrigen Temperaturen arbeiten, aber bei sehr hohen Temperaturen flammbeständig sein müssen. Solche Bedingungen treten zum Beispiel beim thermischem Durchgehen in Batteriegehäusen oder bei brennendem Kerosin auf.
Die Verbundwerkstoffe mit einer Dichte von 1,65 kg/dm3 sind laut Hersteller im Gegensatz zu polymeren CFK völlig unbrennbar. Auch setzten sie nach Angaben des Unternehmens weder Rauch noch schädliche Gase freisetzen, wenn sie erhöhten Temperaturen ausgesetzt werden. Deshalb sieht das Unternehmen offenbar ein hohes Marktpotenzial für den Werkstoff:
„Wir planen gleichzeitig zwei neue Produktionslinien für Prepregs, um der Nachfrage nachzukommen. Die erste wird in Frankreich und die zweite in einer neuen Produktionsstätte in den USA / Kalifornien installiert werden. Das Werk in den USA wird auch ein Konstruktionsbüro und Produktionskapazitäten für Verbundwerkstoffkomponenten umfassen. Beide Linien werden noch vor Ende dieses Jahres in Betrieb genommen. Sie können jeweils etwa 50.000 Quadratmeter Prepreg pro Jahr produzieren. Eine dritte Anlage wird für einen Produktionsbeginn 2025 vorbereitet.“
Dr. Ing. Guillaume Jandin, Vertriebsleiter, Pyromeral
Möglichwerweise zu Recht, denn die Werkstoffe erfüllen strengste Brandschutzanforderungen. Das sei in mehreren Tests nachgewiesen worden. So wurde in einem Test das Verbundmaterial mit einer Dicke von mindestens 0,6 mm über die Dauer von 15 Minuten einer Kerosinflamme (1.070 bis 1.100 °C) ausgesetzt. Die Flamme breitete sich nicht aus. Lediglich einige mechanische Eigenschaften des Materials veränderten sich, insbesondere sank die Zugfestigkeit von 250 MPa auf 40 MPa.
Für einen weiteren Test wurde das französische CREPIM-Labor hinzugezogen. Ein Video dieses Tests ist online verfügbar. Unter Leitung der Experten wurden an einer dünnen Abdeckung (0,9 mm) auf einem Metallgestell acht angeschlossene Lithium-Ionen-Batteriezellen mit jeweils 185 Wattstunden Leistung und 51 Amperestunden Kapazität das thermische Durchgehen mit einem 600-Watt-Heizkissen simuliert, das die Abdeckung auf 925 °C erhitzte. In der Mitte der Verbundwerkstoffplatte wurde eine Öffnung angebracht, durch die Rauch und Partikel abziehen konnten. Am Ende des Tests wies die Abdeckung keine Beschädigung auf. Mechanische Tests nach dem Brandversuch ergaben keine Beeinträchtigung der Eigenschaften. Das Zugmodul lag bei 75 GPa und die Zugfestigkeit zwischen 195 und 220 MPa.
Quelle und weitere Infos: Composites World
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