Grenzflächen- und Gefügeoptimierung von C-Faser/Hydroxylapatit-Verbundwerkstoffen

Die Verbesserung der Biofunktionalität von synthetischem HA ist Gegenstand aktueller Forschungsaktivitäten. Obwohl ein positiver Einfluss von Fasern auf die Bruchzähigkeit und Festigkeit von Hydroxylapatit (HA) nachgewiesen wurde, wirkt sich der unzureichende Wissensstand hinsichtlich der Realisierung eines optimalen und vor allem reproduzierbaren Gefüges sowie Ergebnissen bezüglich der Relevanz und Zeitdauer des Freiwerdens fasriger Verstärkungskomponenten in biologischen Flüssigkeiten ausgesprochen limitierend auf die Akzeptanz und Anwendbarkeit von faserverstärktem Hydroxylapatit aus. Dem erheblichen Forschungsbedarf soll durch die im Antrag geplanten Untersuchungen entsprochen werden. Nach Fertigung und Charakterisierung von Verbunden aus Kohlenstofffasern (C-Fasern) und HA-Pulver sind Versuchsreihen zur Optimierung der Verfahrensparameter für die Herstellung von defektminimiertem Matrixgefüge und angepasster Faser-Matrix-Grenzfläche geplant. Umfassende Korrelationen zwischen Herstellung, Gefüge- und Grenzflächenzustand der C-Fasern (u.a. Faserbeschichtung auf Al2O3- und ZrO2-Basis) sowie mechanischem Eigenschaftsprofil und in vitro-Verhalten der C-Faser/HA-Verbunde sollen erstellt werden.

DFG-Verfahren Research Grants