{"id":9316,"date":"2023-12-11T06:00:25","date_gmt":"2023-12-11T05:00:25","guid":{"rendered":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/?p=9316"},"modified":"2025-04-07T09:28:20","modified_gmt":"2025-04-07T07:28:20","slug":"glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/","title":{"rendered":"Glasmatrix-Verbundwerkstoffe sind hart im Nehmen"},"content":{"rendered":"<div id=\"ez-toc-container\" class=\"ez-toc-v2_0_73 ez-toc-wrap-center counter-hierarchy ez-toc-counter ez-toc-white ez-toc-container-direction\">\n<div class=\"ez-toc-title-container\">\n<p class=\"ez-toc-title\" style=\"cursor:inherit\">Inhaltsverzeichnis<\/p>\n<span class=\"ez-toc-title-toggle\"><a href=\"#\" class=\"ez-toc-pull-right ez-toc-btn ez-toc-btn-xs ez-toc-btn-default ez-toc-toggle\" aria-label=\"Toggle Table of Content\"><span class=\"ez-toc-js-icon-con\"><span class=\"\"><span class=\"eztoc-hide\" style=\"display:none;\">Toggle<\/span><span class=\"ez-toc-icon-toggle-span\"><svg style=\"fill: #999;color:#999\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" class=\"list-377408\" width=\"20px\" height=\"20px\" viewBox=\"0 0 24 24\" fill=\"none\"><path d=\"M6 6H4v2h2V6zm14 0H8v2h12V6zM4 11h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2zM4 16h2v2H4v-2zm16 0H8v2h12v-2z\" fill=\"currentColor\"><\/path><\/svg><svg style=\"fill: #999;color:#999\" class=\"arrow-unsorted-368013\" xmlns=\"http:\/\/www.w3.org\/2000\/svg\" width=\"10px\" height=\"10px\" viewBox=\"0 0 24 24\" version=\"1.2\" baseProfile=\"tiny\"><path d=\"M18.2 9.3l-6.2-6.3-6.2 6.3c-.2.2-.3.4-.3.7s.1.5.3.7c.2.2.4.3.7.3h11c.3 0 .5-.1.7-.3.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7zM5.8 14.7l6.2 6.3 6.2-6.3c.2-.2.3-.5.3-.7s-.1-.5-.3-.7c-.2-.2-.4-.3-.7-.3h-11c-.3 0-.5.1-.7.3-.2.2-.3.5-.3.7s.1.5.3.7z\"\/><\/svg><\/span><\/span><\/span><\/a><\/span><\/div>\n<nav><ul class='ez-toc-list ez-toc-list-level-1 ' ><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-1\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Was_sind_faserverstaerkte_Verbundwerkstoffe\" title=\"Was sind faserverst\u00e4rkte Verbundwerkstoffe?\">Was sind faserverst\u00e4rkte Verbundwerkstoffe?<\/a><ul class='ez-toc-list-level-3' ><li class='ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-2\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Welche_Fasern_kommen_zum_Einsatz_Wie_werden_Fasern_in_die_Matrix_eingebunden\" title=\"Welche Fasern kommen zum Einsatz? Wie werden Fasern in die Matrix eingebunden?\">Welche Fasern kommen zum Einsatz? Wie werden Fasern in die Matrix eingebunden?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-3\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Die_Relevanz_der_Faserausrichtung\" title=\"Die Relevanz der Faserausrichtung\">Die Relevanz der Faserausrichtung<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-4\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Wo_werden_faserverstaerkte_Werkstoffe_eingesetzt\" title=\"Wo werden faserverst\u00e4rkte Werkstoffe eingesetzt?\">Wo werden faserverst\u00e4rkte Werkstoffe eingesetzt?<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-3'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-5\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Koennen_glasfaserverstaerkte_Kunststoffe_recycelt_werden\" title=\"K\u00f6nnen glasfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe recycelt werden?\">K\u00f6nnen glasfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe recycelt werden?<\/a><\/li><\/ul><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-6\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Glas_als_Werkstoff_Alleinstellungsmerkmale_und_Einsatzgrenzen\" title=\"Glas als Werkstoff: Alleinstellungsmerkmale und Einsatzgrenzen\">Glas als Werkstoff: Alleinstellungsmerkmale und Einsatzgrenzen<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-7\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Das_Konzept_faserverstaerkter_anorganischer_%E2%80%9ESproedmatrix%E2%80%9C-Verbunde_Glaeser_und_Keramiken_als_Matrizes\" title=\"Das Konzept faserverst\u00e4rkter, anorganischer \u201eSpr\u00f6dmatrix&#8220;-Verbunde: Gl\u00e4ser und Keramiken als Matrizes\">Das Konzept faserverst\u00e4rkter, anorganischer \u201eSpr\u00f6dmatrix&#8220;-Verbunde: Gl\u00e4ser und Keramiken als Matrizes<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-8\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Werkstoffpruefung_Charakterisierung_und_Anwendungsaspekte_faserverstaerkter_Glaeser\" title=\"Werkstoffpr\u00fcfung, Charakterisierung und Anwendungsaspekte faserverst\u00e4rkter Gl\u00e4ser\">Werkstoffpr\u00fcfung, Charakterisierung und Anwendungsaspekte faserverst\u00e4rkter Gl\u00e4ser<\/a><\/li><li class='ez-toc-page-1 ez-toc-heading-level-2'><a class=\"ez-toc-link ez-toc-heading-9\" href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasmatrix-verbundwerkstoffe-sind-hart-im-nehmen\/#Faserverstaerkte_Werkstoffe_%E2%80%93_ein_breites_Feld_mit_Zukunftspotenzial\" title=\"Faserverst\u00e4rkte Werkstoffe \u2013 ein breites Feld mit Zukunftspotenzial\">Faserverst\u00e4rkte Werkstoffe \u2013 ein breites Feld mit Zukunftspotenzial<\/a><\/li><\/ul><\/nav><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Obgleich Glasmatrix-Verbundwerkstoffe seit mehr als 30 Jahren bekannt und erforscht sind, f\u00fchren sie in der Praxis immer noch ein Nischendasein f\u00fcr Spezialanwendungen. Dies liegt nicht zuletzt am relativ geringen Bekanntheitsgrad. Grund genug, diese Werkstoffe ins Bewusstsein der Anwender zu r\u00fccken. Dieser Artikel spannt den Bogen von den faserverst\u00e4rkten Werkstoffen allgemein bis zum faserverst\u00e4rkten Glas mit herausragenden Eigenschaften etwa f\u00fcr verschlei\u00dffeste Bauteile.<\/strong><\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Was_sind_faserverstaerkte_Verbundwerkstoffe\"><\/span>Was sind faserverst\u00e4rkte Verbundwerkstoffe?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<div class=\"box info  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tFaserverst\u00e4rkte Werkstoffe geh\u00f6ren zu den Verbundwerkstoffen, die aus mindestens zwei unterschiedlichen Materialien bestehen. In der Regel handelt es sich um eine Matrixkomponente, die durch die Einlagerung von Fasern als Verst\u00e4rkungskomponente modifiziert wird.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dabei unterscheiden sich die Materialeigenschaften der Komponenten von denen des Verbundes. Wie der Name schon sagt, sollen die eingelagerten Fasern den Werkstoff verst\u00e4rken, also ihm mehr Festigkeit verleihen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Im Belastungsfall erfolgt ein Lasttransfer von der Matrix auf die eingelagerten Fasern, die eine h\u00f6here Festigkeit als die Matrix aufweisen. Bekommt die Matrix gar Risse, so werden diese an den Fasern gestoppt oder umgeleitet und die Wahrscheinlichkeit f\u00fcr einen pl\u00f6tzlichen Bruch des Materials verringert.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Welche_Fasern_kommen_zum_Einsatz_Wie_werden_Fasern_in_die_Matrix_eingebunden\"><\/span>Welche Fasern kommen zum Einsatz? Wie werden Fasern in die Matrix eingebunden?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Fasern werden als Endlosfasern auf Spulen angeboten. Sie liegen in Form von Faserstr\u00e4ngen von mehreren Tausend Einzelfasern vor, wobei der Durchmesser einer Einzelfaser circa 10 \u00b5m betr\u00e4gt. Einzelfasern nennt man auch Filamente, geb\u00fcndelt Roving. Die Anzahl der Filamente im Roving wird je 1000 St\u00fcck mit 1K bezeichnet. Ein 6K Roving enth\u00e4lt demnach 6000 Einzelfilamente. Die Faserstr\u00e4nge m\u00fcssen vor dem Einbringen in die Matrix vereinzelt werden. Dabei k\u00f6nnen die Fasern kurz geschnitten und ungeordnet im Werkstoff verteilt sein. Der daraus resultierende Verbund zeigt demnach in alle Raumrichtungen ann\u00e4hernd gleiche Eigenschaften, die auch als isotrop bezeichnet werden.<\/p>\n<div class=\"box note  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tAttraktiver ist jedoch die Ausrichtung langer Fasern in einer Vorzugsrichtung im Material. Dies f\u00fchrt zu Verbunden mit ausgesprochener Richtungsabh\u00e4ngigkeit der Eigenschaften, sogenannter Anisotropie.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<p style=\"text-align: justify;\">Zeigen die Langfasern alle in eine Richtung, spricht man von unidirektionaler Faserorientierung. Die Verbunde k\u00f6nnen aber auch schichtweise aufgebaut sein, wobei sich die Orientierung der Fasern in den Schichten abwechselnd unterscheidet. So gibt es etwa Verbunde mit 0\u00b0\/90\u00b0-Orientierung, in denen die Schichten abwechselnd rechtwinklig zueinander liegen. Bekannt sind auch 0\u00b0\/45\u00b0\/90\u00b0-Verbunde. Beispiele f\u00fcr Verbundwerkstoffe mit Faserausrichtung sind <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/profile\/profile-aus-kunststoffen\">Profile<\/a>, <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/staebe\/staebe-aus-elastomeren-kunststoffen-oder-glaskeramik\">St\u00e4be<\/a> und <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/rohre\">Rohre<\/a> aus Glasfaserverst\u00e4rkten Kunststoffen.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/profile\/profile-aus-kunststoffen\/l-profil-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9332\" title=\"L-Profil aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff (GFK) \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/profil-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk.jpg\" alt=\"L-Profil aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff (GFK) \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/profil-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/profil-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/profil-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/halbzeuge\/rohre\/rechteck-rohr-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9333\" title=\"Rechteck-Rohr aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff (GFK) \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/rohr-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk.jpg\" alt=\"Rechteck-Rohr aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff (GFK) \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/rohr-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/rohr-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/rohr-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Die_Relevanz_der_Faserausrichtung\"><\/span>Die Relevanz der Faserausrichtung<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Ausrichtung der Fasern im Verbund wird durch den sp\u00e4teren Einsatzzweck bestimmt. Wird das Bauteil sp\u00e4ter ausschlie\u00dflich rechtwinklig zur Faserrichtung belastet, bieten unidirektionale Gelege die optimale Verst\u00e4rkung. Dadurch k\u00f6nnen die Bauteile im Vergleich zum unverst\u00e4rkten Material d\u00fcnner und leichter ausgelegt werden. Die Masseersparnis bei gleicher Festigkeit f\u00fchrt zu kosteng\u00fcnstiger und umweltschonender Technologie.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Fasern lassen sich auch zu textilen <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/siebgewebe-filtergewebe-filtertuecher-und-vliese\">Geweben<\/a> verarbeiten, welche mit Matrixmaterial infiltriert und geschichtet zu Verbunden verarbeitet werden k\u00f6nnen. Die einzelnen Schichten werden Gelege genannt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Herstellungstechnologie richtet sich nach den Eigenschaften des Matrixmaterials. Dieses muss in der Regel aufgeschmolzen werden, um die Verst\u00e4rkungskomponenten gleichm\u00e4\u00dfig zu umh\u00fcllen. Im Bereich der Kunststoffe liegen Matrixmaterialien auch als Mono- oder Oligomere vor, die im Verlauf des F\u00fcgeprozesses polymerisieren und sich zu Duroplasten verfestigen.<\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Wo_werden_faserverstaerkte_Werkstoffe_eingesetzt\"><\/span>Wo werden faserverst\u00e4rkte Werkstoffe eingesetzt?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bekannte Faserverbundwerkstoffe sind glasfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe (GFK), auch unter dem Namen \u201eFiberglas\u201c gel\u00e4ufig, kohlefaserverst\u00e4rkte Kunststoffe (CFK) oder auch glasfaserverst\u00e4rkter Beton (GFRC), in den statt Stahlarmierungen Glasfasermatten oder Kurzglasfasern eingearbeitet sind.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Anwendungen sind vielf\u00e4ltig und reichen von der Architektur \u00fcber den Bootsbau, die Herstellung von Sportger\u00e4ten und den Fahrzeugbau bis hin zu Hochtechnologieanwendungen wie Windkraftanlagen und Flugzeugen. In Laboranwendungen finden sich glasfaserverst\u00e4rkte Erzeugnisse als <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\">Befestigungselemente<\/a> wie etwa <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/gewindestifte-und-stangen\">Gewindestangen<\/a> oder <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/antriebselemente\/griffe-und-knoepfe\">B\u00fcgelgriffe<\/a> ebenso wie als <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/schlaeuche\/harte-kunststoffschlaeuche-kunststoffrohre\">Kunststoffrohre<\/a>, Profile, <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/isolierdistanzbolzen-isolierstuetzer-isolatoren\">Isolierst\u00fctzer<\/a> oder <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/membranfilter-filtermembranen-spritzenfilter-rundfilter-membranen\">Rundfilter<\/a>.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/muttern\/raendelmutter-aus-pa-glasfaserverstaerkt-mit-grober-raendelung\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9335\" title=\"R\u00e4ndelmutter aus PA-glasfaserverst\u00e4rkt - mit grober R\u00e4ndelung \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/raendelmutter-aus-pa-glasfaserverstaerkt-mit-grober-raendelung.jpg\" alt=\"R\u00e4ndelmutter aus PA-glasfaserverst\u00e4rkt - mit grober R\u00e4ndelung \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/raendelmutter-aus-pa-glasfaserverstaerkt-mit-grober-raendelung.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/raendelmutter-aus-pa-glasfaserverstaerkt-mit-grober-raendelung-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/raendelmutter-aus-pa-glasfaserverstaerkt-mit-grober-raendelung-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/gewindestifte-und-stangen\/gewindestange-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9336\" title=\"Gewindestange aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff (GFK) \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/gewindestange-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk.jpg\" alt=\"Gewindestange aus glasfaserverst\u00e4rktem Kunststoff (GFK) \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/gewindestange-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/gewindestange-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/gewindestange-aus-glasfaserverstaerktem-kunststoff-gfk-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<h3><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Koennen_glasfaserverstaerkte_Kunststoffe_recycelt_werden\"><\/span>K\u00f6nnen glasfaserverst\u00e4rkte Kunststoffe recycelt werden?<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h3>\n<p style=\"text-align: justify;\">So interessant und innovativ faserverst\u00e4rkte Werkstoffe sind, so problematisch ist trotz jahrelanger Anwendung das <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/chemisches-kunststoffrecycling-die-grosse-chance\/\">Recycling<\/a>.<\/p>\n<div class=\"box error  \"><div class=\"box-inner-block\"><i class=\"fa tie-shortcode-boxicon\"><\/i>\n\t\t\tDie Verbundkomponenten zu trennen, ist oft sehr aufwendig und unter strengen Auflagen durch den Arbeitsschutz m\u00f6glich. Mangelnde Rentabilit\u00e4t des Recyclings macht zumindest im Bereich organischer Komponenten das thermische Verwerten zu einer dominierenden Technologie der Abfallbeseitigung im Bereich der Verbundwerkstoffe.\n\t\t\t<\/div><\/div>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Glas_als_Werkstoff_Alleinstellungsmerkmale_und_Einsatzgrenzen\"><\/span>Glas als Werkstoff: Alleinstellungsmerkmale und Einsatzgrenzen<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/glasarten-zusammensetzung-anwendung\/\">Werkstoff Glas<\/a> ist eng mit der Kulturgeschichte des Menschen verkn\u00fcpft. Vom Luxusgegenstand der Antike in Form von Trinkgef\u00e4\u00dfen und Schmuck hat sich Glas Anwendungsfelder in der Architektur, dem Fahrzeugbau und der Hochtechnologie im Bereich der Optik und Mikrosystemtechnik erschlossen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Neben einer hohen Festigkeit sowie guter thermischer und chemischer Best\u00e4ndigkeit ist das wohl bedeutendste Merkmal des Glases seine Durchsichtigkeit, das hei\u00dft die Transparenz f\u00fcr sichtbares Licht. Mit Blick darauf k\u00f6nnen Kunststoffe heute mit Gl\u00e4sern konkurrieren, erreichen aber niemals deren Festigkeit und Dauerbest\u00e4ndigkeit.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Der limitierende Faktor beim Einsatz des Werkstoffs Glas ist jedoch unver\u00e4ndert sein spr\u00f6des und katastrophales Bruchverhalten. Der Ausdruck spr\u00f6de bedeutet dabei unelastisches Verhalten und ist umgangssprachlich schon ein Synonym f\u00fcr Glas. Glas kann mechanischen Belastungen nur gering durch plastisches Verformen ausweichen und der Bruch erfolgt pl\u00f6tzlich, also katastrophal. Dies gilt im Prinzip auch f\u00fcr Keramiken, die sich vom Glas durch ihren atomaren Aufbau unterscheiden, aber ein \u00e4hnliches Bruchverhalten zeigen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">W\u00e4hrend Glas, das durch einen Schmelzprozess aus dem Hauptbestandteil Siliziumdioxid mit unterschiedlichen Beimengungen gewonnen wird, den Charakter einer erstarrten Schmelze und eine nahezu regellose Struktur der atomaren Bausteine aufweist, sind gebrannte Keramiken durch einen regelm\u00e4\u00dfigen atomaren Aufbau gekennzeichnet. Glas ist ein amorpher (griechisch: a morphe = ohne Gestalt) und Keramik ein kristalliner Festk\u00f6rper.<\/p>\n<figure id=\"attachment_9325\" aria-describedby=\"caption-attachment-9325\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-9325 size-full\" title=\"REM-Aufnahme der Bruchkante eines glasfaserverst\u00e4rkten Kunststoffs\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/rasterelektronenmikroskopie-glasfaserverstaerkter-kunststoff.jpg\" alt=\"REM-Aufnahme der Bruchkante eines glasfaserverst\u00e4rkten Kunststoffs\" width=\"450\" height=\"390\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/rasterelektronenmikroskopie-glasfaserverstaerkter-kunststoff.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/rasterelektronenmikroskopie-glasfaserverstaerkter-kunststoff-300x260.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-9325\" class=\"wp-caption-text\"><center>REM-Aufnahme der Bruchkante eines glasfaserverst\u00e4rkten Kunststoffs<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Somit wird das Einsatzspektrum sowohl von Gl\u00e4sern als auch von Keramiken durch ihr spr\u00f6des Bruchverhalten entscheidend eingeschr\u00e4nkt. Gleichwohl sind Keramiken vielseitig einsetzbar. So lassen sich etwa mit <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/newsletter\/unterlegscheiben-muttern-schrauben-aus-keramik\">Schrauben, Mutter und Unterlegscheiben aus Keramik<\/a> technische Probleme l\u00f6sen, bei denen aus anderen Werkstoffen gefertigte Verbindungs- und Befestigungselemente an ihre Grenzen kommen.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Das_Konzept_faserverstaerkter_anorganischer_%E2%80%9ESproedmatrix%E2%80%9C-Verbunde_Glaeser_und_Keramiken_als_Matrizes\"><\/span>Das Konzept faserverst\u00e4rkter, anorganischer \u201eSpr\u00f6dmatrix&#8220;-Verbunde: Gl\u00e4ser und Keramiken als Matrizes<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Werkstoffwissenschaftler haben ausgehend von faserverst\u00e4rkten Kunststoffen ein neues Konzept zur Faserverst\u00e4rkung von spr\u00f6den Werkstoffen entwickelt. Bei faserverst\u00e4rkten Kunststoffen reagiert der Matrixwerkstoff elastisch respektive plastisch. Ein Lasttransfer von der mechanisch belasteten Matrix auf die Fasern setzt eine feste Haftung der Fasern in der Matrix voraus. Dazu m\u00fcssen anorganische Glasfasern als Verst\u00e4rkungskomponente h\u00e4ufig mit einem \u201eHaftvermittler\u201c beschichtet werden, da sie die kohlenwasserstoffbasierte Kunststoffmatrix absto\u00dfen, \u00e4hnlich wie Wasser ein \u00d6l abst\u00f6\u00dft. Der \u201eMittler\u201c \u00fcbernimmt praktisch die Rolle eines Sp\u00fclmittels beim Abwaschen fettigen Geschirrs. Da die Kunststoffmatrix w\u00e4hrend der Verbundherstellung schrumpft, werden die Fasern praktisch in der Matrix eingeklemmt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ganz anders muss das Konzept f\u00fcr spr\u00f6de brechende Matrizes aussehen. Das F\u00fcgen der Verbunde erfolgt bei relativ hoher Temperatur um +1000 \u00b0C oder h\u00f6her durch Hei\u00dfpressen. Dazu werden mit Matrixpulver infiltrierte Fasern oder Fasergelege in eine Form geschichtet und unter Druck erhitzt. Dementsprechend thermisch stabil m\u00fcssen die verwendeten Verst\u00e4rkungsfasern sein. Geeignete Fasern f\u00fcr Glasmatrixverbunde sind Keramik- oder Glasfasern.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">F\u00fcr Keramikmatrixverbunde eignen sich Keramikfasern. Bei diesen unterscheidet man oxidische und nichtoxidische Keramikfasern. Oxidische Fasern sind gegen Luftsauerstoff unempfindlich, w\u00e4hrend nichtoxidische gerade bei hohen F\u00fcgetemperaturen durch Luftsauerstoff oxidiert werden k\u00f6nnen. L\u00f6sen l\u00e4sst sich das Problem, indem die Verbundherstellung im Vakuum oder unter Inertgasbedingungen, also in Edelgas- oder Stickstoffatmosph\u00e4re, erfolgt. Die Prozessf\u00fchrung im Vakuum bietet den Vorteil, dass Gaseinschl\u00fcsse im Verbund, welche die Verbundeigenschaften nachteilig beeinflussen, minimiert werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die am Markt verf\u00fcgbaren oxidischen Fasern basieren alle auf Aluminiumsilikat mit unterschiedlichen Beimengungen und sind polykristallin, bestehen also aus vielen kleinen Einzelkristallen, die durch Korngrenzen voneinander getrennt sind. Nichtoxidische Fasern sind zum Beispiel Kohlenstofffasern oder auch Siliciumcarbidfasern. Glasfasern, die nicht zu den keramischen Fasern z\u00e4hlen, werden aus einer Glasschmelze durch D\u00fcsen gezogen und sind amorph. Keramikfasern werden durch Pyrolyse von polymeren Vorstufen erzeugt und sind entweder amorph, wie Siliciumcarbid und Kohlefasern, oder polykristallin, wie Fasern auf Basis von Aluminiumsilikat.<\/p>\n<figure id=\"attachment_9328\" aria-describedby=\"caption-attachment-9328\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-9328 size-full\" title=\"Bruchfl\u00e4che einer faserverst\u00e4rkten Keramik mit Siliciumcarbid-Fasern und Matrix.\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/siliciumcarbid-fasern.jpg\" alt=\"Bruchfl\u00e4che einer faserverst\u00e4rkten Keramik mit Siliciumcarbid-Fasern und Matrix.\" width=\"450\" height=\"337\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/siliciumcarbid-fasern.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/siliciumcarbid-fasern-300x225.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-9328\" class=\"wp-caption-text\"><center>Bruchfl\u00e4che einer faserverst\u00e4rkten Keramik mit Siliciumcarbid-Fasern und Matrix<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die chemische \u00c4hnlichkeit von Matrix und Verst\u00e4rkungsfasern und die hohen Temperaturen f\u00fchren dazu, dass Fasern und Matrix bei der Verbundherstellung miteinander verschmelzen. Dadurch w\u00fcrde zwar die Festigkeit des Verbundes im Vergleich zur Matrix erh\u00f6ht, aber der Verbund weiterhin spr\u00f6de brechen. Damit ein Riss im Matrixmaterial an der Matrix-Faser-Grenze gestoppt werden kann, darf keine stoffschl\u00fcssige Verbindung zwischen Faser und Matrix bestehen. Die Fasern m\u00fcssen in der Matrix beweglich sein, aber trotzdem so festsitzen, dass bei mechanischer Belastung des Verbundes die Last von der Matrix auf die Faser \u00fcbertragen werden kann. Man spricht von einer kraftschl\u00fcssigen Verbindung.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dies wird erreicht, indem die Fasern mit einem thermisch stabilen Material beschichtet werden, das sich unter F\u00fcgebedingungen nicht mit der Matrix verbindet. Praktikable L\u00f6sungen daf\u00fcr sind zum Beispiel Schichten aus hexagonalem Bornitrid oder Kohlenstoff mit einer St\u00e4rke von einigen Hundertstel Mikrometern. Wird die Last bis zum Bruch des Matrixmaterials erh\u00f6ht, wandern die Risse in der Matrix bis zur n\u00e4chsten Faser und anschlie\u00dfend an der Faser-Matrix-Grenze entlang, ohne die Faser zu zerst\u00f6ren. Beim weiteren Bruch der spr\u00f6den Matrix werden die Fasern nach und nach aus der brechenden Matrix herausgezogen. Das Bauteil aus reiner spr\u00f6der Matrix w\u00e4re in diesem Fall bereits zerst\u00f6rt, w\u00e4hrend die Fasern im Verbund, trotz brechender Matrix, den totalen Bauteilbruch durch ein \u201epseudoplastisches\u201c Verhalten verhindern.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Im Falle der Gl\u00e4ser stellt sich die Frage, ob durch hochschmelzende Glasfasern als Verst\u00e4rkungskomponente f\u00fcr Matrixglas die Eigenschaft der Durchsichtigkeit auch f\u00fcr die Verbunde zumindest zum Teil erhalten werden kann. Neben der Abstimmung der optischen Eigenschaften von Glasfasern und Matrixglas aufeinander ist eine wesentliche Voraussetzung, dass Einschl\u00fcsse, wie Gasblasen und Verunreinigungen, w\u00e4hrend des F\u00fcgeprozesses minimiert werden. Zudem muss die Beschichtung der Verst\u00e4rkungsglasfasern so gew\u00e4hlt werden, dass optische St\u00f6reffekte, wie Brechung und Reflexion, an den Grenzfl\u00e4chen m\u00f6glichst minimiert werden. Werden diese Punkte beachtet, gelingt es, glasfaserverst\u00e4rkte Glasmatrixverbunde herzustellen, die 30 bis 40 % des sichtbaren Lichtes im Vergleich zu reinem Glas passieren lassen und optisch durchscheinend sind.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Werkstoffpruefung_Charakterisierung_und_Anwendungsaspekte_faserverstaerkter_Glaeser\"><\/span>Werkstoffpr\u00fcfung, Charakterisierung und Anwendungsaspekte faserverst\u00e4rkter Gl\u00e4ser<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Um faserverst\u00e4rkte Gl\u00e4ser zu charakterisieren, werden standardisierte materialwissenschaftliche Pr\u00fcfverfahren eingesetzt. Dazu z\u00e4hlen quasistatische Biege-, Zug- und Scherversuche, die bei sehr kleinen Pr\u00fcfgeschwindigkeiten durchgef\u00fchrt werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Temperaturabh\u00e4ngigkeit der Materialeigenschaften spielt hinsichtlich der Anwendung eine wesentliche Rolle. Die Faser-Matrix-Grenzfl\u00e4che wird durch die maximale Abl\u00f6sekraft zum Herausziehen der Fasern aus der Matrix und die beim Gleiten der Fasern in der Matrix auftretende Grenzfl\u00e4chenreibspannung charakterisiert. Strukturelle Aspekte \u00fcber den Aufbau werden durch Schallemissionsanalyse und Gef\u00fcgeanalysen von polierten Schliffproben unter dem optischen Mikroskop untersucht. Dadurch erh\u00e4lt man Aussagen \u00fcber das tats\u00e4chliche Mengenverh\u00e4ltnis von Matrix- zu Verst\u00e4rkungskomponente, eventuelle Einschl\u00fcsse und den Kontakt zwischen Faser und Matrix, der die Qualit\u00e4t des F\u00fcgeprozesses widerspiegelt.<\/p>\n<figure id=\"attachment_9329\" aria-describedby=\"caption-attachment-9329\" style=\"width: 450px\" class=\"wp-caption aligncenter\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-9329 size-full\" title=\"In Epoxidharz eingebundene Glasfasern im Automobilbereich.\" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/epoxidharz-und-glasfasern.jpg\" alt=\"In Epoxidharz eingebundene Glasfasern im Automobilbereich.\" width=\"450\" height=\"284\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/epoxidharz-und-glasfasern.jpg 450w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/epoxidharz-und-glasfasern-300x189.jpg 300w\" sizes=\"(max-width: 450px) 100vw, 450px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-9329\" class=\"wp-caption-text\"><center>In Epoxidharz eingebundene Glasfasern im Automobilbereich<\/center><\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Bruchfl\u00e4chen gepr\u00fcfter Probek\u00f6rper werden mittels Rasterelektronenmikroskopie untersucht, da hier im Vergleich zur Lichtmikroskopie der Kontrast und die Tiefensch\u00e4rfe besser sind. Im Idealfall zeigen diese den Bruch der Matrix, aus der unterschiedlich lange Faserbruchst\u00fccke, \u00e4hnlich einer \u201eB\u00fcrste\u201c, herausragen.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Bedeutsam f\u00fcr die Anwendung faserverst\u00e4rkter Spr\u00f6dmatrixverbunde ist auch ihre F\u00e4higkeit, Sto\u00df- oder Schlagenergie zu absorbieren. Diese Eigenschaft wird durch die Schlagz\u00e4higkeit oder \u2013 im Falle von standardm\u00e4\u00dfig gekerbten Proben und hohen Verformungsgeschwindigkeiten \u2013 die Kerbschlagz\u00e4higkeit beschrieben. Man spannt einen l\u00e4nglichen Quader der Materialprobe ein und l\u00e4sst einen Pendelhammer mit einer definierten kinetischen Energie auf die Probe auftreffen, sodass die Probe durchschlagen wird. Der Hammer schwingt nach Durchschlagen der Probe bis zu einer bestimmten H\u00f6he nach. Je geringer die Nachschwingh\u00f6he, desto mehr Energie hat die Probe absorbiert. Daraufhin wird die Schlag- oder Kerbschlagarbeit berechnet. In der Praxis hat sich gezeigt, dass Z\u00e4higkeit und Spr\u00f6digkeit eines Werkstoffes nicht nur vom Werkstoff, sondern auch von den Beanspruchungsbedingungen abh\u00e4ngen. Dem tr\u00e4gt der Schlag- oder Kerbschlagversuch Rechnung.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Im Falle von Verbundwerkstoffen, bei denen in einem ausgew\u00e4hlten Spektralbereich Transparenz angestrebt wird, werden Transmissionsmessungen durchgef\u00fchrt, das hei\u00dft, es wird die Schw\u00e4chung der Strahlung beim Durchgang durch eine Materialprobe definierter Dicke bestimmt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Durch die eingebetteten Fasern er\u00f6ffnen sich M\u00f6glichkeiten der Schadensdetektion. Sind die Fasern elektrisch leitf\u00e4hig, k\u00f6nnen unidirektional eingebettete Langfasern an den Stirnfl\u00e4chen des Bauteils kontaktiert werden. Die elektrische Leitf\u00e4higkeit oder der Ohmsche Widerstand gibt dann Aufschluss \u00fcber die Menge an gebrochenen Fasern, da durch den Faserbruch der Ohmsche Widerstand zunimmt, die elektrische Leitf\u00e4higkeit aber abnimmt. Im Falle transluzenter Verbunde kann die Verschlechterung der optischen Transmission, das hei\u00dft die Verschlechterung des Verh\u00e4ltnisses von einfallender zu austretender Strahlungsintensit\u00e4t, zur Schadensdetektion herangezogen werden. Aus diesen \u201eOnline-\u00dcberwachungsmethoden\u201c ergibt sich die M\u00f6glichkeit zur Versagensprognose. Vorgesch\u00e4digte Bauteile k\u00f6nnen rechtzeitig ausgetauscht werden.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Die Fa. Schott Glaswerke hat Anfang der 1990er Jahre in Zusammenarbeit mit der Universit\u00e4t Karlsruhe und TU Berlin ein mit Kohlenstofflangfasern oder Siliziumcarbidfasern verst\u00e4rktes Glas unter dem Namen Fortadur\u00ae auf den Markt gebracht. Das Material ist aufgrund der schwarzen Verst\u00e4rkungsfasern schwarz gef\u00e4rbt. Die Matrix bildet in der Regel ein Borosilikatglas, das eine hohe Temperaturwechselbest\u00e4ndigkeit aufweist. Borosilikatglas ist auch als Jenaer Glas\u00ae f\u00fcr seine Hitze- und Thermoschockbest\u00e4ndigkeit im K\u00fcchen- und Laborbereich bekannt, wo es beispielsweise zur Herstellung von Glasfiltern, <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/filtration\/filterscheiben-und-kerzen-aus-borosilikatglas\">Filterscheiben<\/a> oder <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/newsletter\/magnetruehrstaebchen-kleine-helfer-im-labor\">Magnetr\u00fchrst\u00e4be<\/a> verwendet wird.<\/p>\n<p><a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/befestigungselemente\/isolierdistanzbolzen-isolierstuetzer-isolatoren\/isolierstuetzer-aus-pes-glasfaserverstaerkt-sechskant\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9337\" title=\"Isolierst\u00fctzer aus PEs-glasfaserverst\u00e4rkt - sechskant \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/isolierstuetzer-aus-pes-glasfaserverstaerkt-sechskant.jpg\" alt=\"Isolierst\u00fctzer aus PEs-glasfaserverst\u00e4rkt - sechskant \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/isolierstuetzer-aus-pes-glasfaserverstaerkt-sechskant.jpg 500w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/isolierstuetzer-aus-pes-glasfaserverstaerkt-sechskant-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/isolierstuetzer-aus-pes-glasfaserverstaerkt-sechskant-150x150.jpg 150w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a> <a href=\"https:\/\/www.rct-online.de\/de\/laborbedarf\/ruehren-und-mischen\/ruehrer-und-ruehrgeraete\/magnetruehrstaebe-aus-borosilicat-glas-hochresistent\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"alignnone wp-image-9338 size-medium\" title=\"Magnetr\u00fchrst\u00e4be aus Borosilicat-Glas - hochresistent \" src=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/magnetruehrstaebe-aus-borosilicat-glas-hochresistent-300x300.jpg\" alt=\"Magnetr\u00fchrst\u00e4be aus Borosilicat-Glas - hochresistent \" width=\"300\" height=\"300\" srcset=\"https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/magnetruehrstaebe-aus-borosilicat-glas-hochresistent-300x300.jpg 300w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/magnetruehrstaebe-aus-borosilicat-glas-hochresistent-150x150.jpg 150w, https:\/\/www.rct-online.de\/magazin\/wp-content\/uploads\/2024\/12\/magnetruehrstaebe-aus-borosilicat-glas-hochresistent.jpg 500w\" sizes=\"(max-width: 300px) 100vw, 300px\" \/><\/a><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Fortadur\u00ae wird als schlag-, bruch- und verschlei\u00dffest, thermisch stabil bis +1200 \u00b0C und chemikalienbest\u00e4ndig beworben. Es weist eine geringe Dichte und einen hohen Elastizit\u00e4tsmodul auf. Als Anwendungen werden maschinenbautypisch stark beanspruchte Elemente, wie Umlenkfinger und Abstreifplatten, genannt. Die mechanische Abriebfestigkeit soll mit der von stahlbewehrtem Beton vergleichbar sein. Es eignet sich als Konstruktionswerkstoff im Maschinenbau, Automobilbau, Bauwesen und der Chemieindustrie f\u00fcr Spezialanwendungen. Aufgrund seiner geringen W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit werden daraus zum Beispiel Greifer f\u00fcr hei\u00dfe Teile in der Glasherstellung, Flaschenindustrie oder im H\u00fcttenwesen hergestellt. Auch Geh\u00e4use f\u00fcr optische Komponenten und Bremsbel\u00e4ge k\u00f6nnen daraus gefertigt werden. Transluzente, also f\u00fcr sichtbares Licht durchscheinende Verbundwerkstoffe, erweitern die m\u00f6gliche Anwendungspalette im Bereich des Architekturleichtbaus durch Reduzierung der Bauteildicke bei gleichbleibender Festigkeit und Bruchtoleranz. Auch als ballistischer Schutz gegen Geschosse oder im Bereich Arbeitssicherheit kann das Material eingesetzt werden. Bearbeiten l\u00e4sst es sich mit diamantbewehrten Werkzeugen durch S\u00e4gen, Drehen oder Schleifen.<\/p>\n<h2><span class=\"ez-toc-section\" id=\"Faserverstaerkte_Werkstoffe_%E2%80%93_ein_breites_Feld_mit_Zukunftspotenzial\"><\/span>Faserverst\u00e4rkte Werkstoffe \u2013 ein breites Feld mit Zukunftspotenzial<span class=\"ez-toc-section-end\"><\/span><\/h2>\n<p style=\"text-align: justify;\">Faserverst\u00e4rktes Glas schlie\u00dft die L\u00fccke zwischen faserverst\u00e4rkten Kunststoffen, deren Einsatzgrenze auf Temperaturen unter +300 \u00b0C beschr\u00e4nkt ist, und faserverst\u00e4rkten Keramiken, die in der Herstellung vergleichsweise teuer und aufgrund ihrer h\u00f6heren Dichte auch relativ schwer sind. Die herausragenden Eigenschaften erm\u00f6glichen den Einsatz f\u00fcr Spezialanwendungen, bei denen es auf hohe Festigkeit in zum Teil extremen Temperaturbereichen ankommt.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Ausgezeichnete Thermoschockbest\u00e4ndigkeit und Abriebfestigkeit erm\u00f6glichen verschlei\u00dffeste Bauteile. Durch Einbringen von Sensoren kann die Bauteilfunktion online \u00fcberwacht und Wartungsintervalle dementsprechend ausgerichtet werden. Zudem l\u00e4sst sich die Transparenz zumindest teilweise erhalten, indem die optischen Eigenschaften der Faser- und Glasmatrixkomponente abgestimmt werden in Verbindung mit geeigneten Faserbeschichtungen. Dies erweitert nochmals das Einsatzspektrum.<\/p>\n<pre><strong>Bild-Quellen: \r\n<\/strong>Beitragsbild | \u00a9 Mahlebashieva \u2013 stock.adobe.com\r\nREM-Aufnahme der Bruchkante eines glasfaserverst\u00e4rkten Kunststoffs | \u00a9 HaefnerP, CC BY-SA 4.0 &lt;https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/4.0&gt;, via Wikimedia Commons\r\nFaserverst\u00e4rkte Keramik mit Siliciumcarbid-Fasern  | \u00a9 MT Aerospace AG, Augsburg, CC BY-SA 4.0 &lt;https:\/\/creativecommons.org\/licenses\/by-sa\/4.0&gt;, via Wikimedia Commons\r\nIn Epoxidharz eingebundene Glasfasern im Automobilbereich | \u00a9 fabrus \u2013 stock.adobe.com\r\n<\/pre>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Obgleich Glasmatrix-Verbundwerkstoffe seit mehr als 30 Jahren bekannt und erforscht sind, f\u00fchren sie in der Praxis immer noch ein Nischendasein f\u00fcr Spezialanwendungen. Dies liegt nicht zuletzt am relativ geringen Bekanntheitsgrad. Grund genug, diese Werkstoffe ins Bewusstsein der Anwender zu r\u00fccken. 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