Entwicklung von neuen Faserkompositen für den Einsatz bei Ultraschallsensoren

Ziel des Projektes ist die Weiterentwicklung von Faserkompositmaterialien für Ultraschallwandler, damit diese kostengünstiger als konventionellen Wandler hergestellt werden können. Die Faserkomposite, die im Rahmen des Projektes entwickelt werden sollen, haben durch eine wesentlich vereinfachte Herstellungstechnologie einen erheblichen Kostenvorteil. Dadurch ließen sich neue Anwendungsfelder erschließen, wie beispielsweise Sensoren zur Abstandsmessung oder zur Füllstands- und Durchflussmessung.Faserkomposite erwiesen sich bisher hinsichtlich ihrer piezoelektrischen und dynamischen Eigenschaften als schlechteres Wandlermaterial als konventionell gesägte Komposite. Denkbare Gründe hierfür sind schlechtere Eigenschaften der piezokeramischen Fasern oder auch Einflüsse der Anordnung der Fasern (z.B. unregelmäßiger Füllgrad). Wenn es gelingt, die konkreten Gründe zu identifizieren, werden dadurch Ansatzpunkte zur Optimierung der Faserkomposite geliefert, die sowohl dem Faser- als auch dem Komposithersteller nützen. Um dieses Ziel zu erreichen, hilft ein an der MLU entwickeltes Messverfahren, mit dem der longitudinalen Piezokoeffizient von einzelnen Fasern direkt gemessen werden kann. Indem die Ergebnisse experimenteller Untersuchungen von Einzelfasern und der aus ihnen hergestellten Faserkomposite sowohl untereinander als auch mit Modellierungsergebnissen verglichen werden, kann dadurch das Verständnis von Keramikfasern und Kompositen vertieft werden.