Specialty Materials zeigt fortschrittliche Bor-Monofilamente und Siliciumcarbid auf CAMX 2019

Specialty Materials Inc. (SMI, Lowell, Massachusetts, USA) betont seine Linie von Bor-Monofilamenten und Prepreg-Materialien sowie SCS Siliciumcarbid (SiC) Monofilamente. Bor-Monofilament bietet extrem hohe Druckfestigkeit über 400 KSI. Zudem liefert es hohe Composite-Zugfestigkeit (220 KSI) und hohen Zugmodul (28 MSI). Es bietet auch einen positiven thermischen Ausdehnungskoeffizienten (CTE) für Weltraumanwendungen, erfordert keine Koppelmittel und verursacht keine Galvanische Korrosion mit Aluminium.

Vorteile für Composite-Bauteile und -Strukturen durch Bor sind der Bedarf an weniger Lagen (im Vergleich zu reinen Carbonfasern) und eine korrelierende Reduktion der Entlüftungszyklen (Debulk). SMI gibt an, dass Bor in Kombination mit Graphit für Weltraumanwendungen dessen positiver CTE Graphits negativen CTE ausgleicht, was zu Null-CTE-Komponenten führt. Zudem hat Boeing eine Boeing Material Specification für den Einsatz von Bor-Epoxid als Reparaturmaterial für Verkehrsflugzeuge herausgegeben. Aktuelle Hauptkunden von SMI sind Israeli Aircraft Industries für F-15 Hecksektionen, General Atomics für Tragflächensparren und L3 Harris Technologies für Weltraumanwendungen.

SMI berichtet zudem, dass es sich mit Toray Advanced Composites zusammengeschlossen hat, um Gen-2 Hy-Bor Materialien anzubieten, die Bor-Monofilament mit Torays T1100G Carbonfaser in verschiedenen Harzsystemen kombinieren, einschließlich Epoxid, Cyanate Ester, BMI und Polyimid.

SMI gibt an, dass seine SCS SiC-Fasern hervorragende Hochtemperatur-Mechanikeigenschaften für die Erhöhung von Festigkeit, Steifigkeit und Einsatztemperatur von Titan-Matrix-Composites bieten sowie Zähigkeit für Keramik-Matrix-Composites liefern. Zudem wurden sie kommerziell zur Steigerung der Effizienz bei der Herstellung von Solarzellen für Photovoltaikmodule eingesetzt. SMI ist damit einer der wenigen inländischen SiC-Faserlieferanten mit Produktionskapazität. Die Premier-SiC-Faser SCS Ultra weist angeblich die höchste Kriechbruchfestigkeit aller SiC-Fasern auf. Eine neuere, kleinere Durchmesser-Version (3 mils) von SCS Ultra wurde kürzlich entwickelt und wird derzeit von Turbinentriebwerksherstellern evaluiert.