CFK Materialien beim Wiedereintritt

Hallo zusammen

ich bin neu hier und hätte eine Frage die mich doch sehr interessiert. Ich habe neulich einen Artikel über weiterentwicklungen im Bereich der Raketenbooster gelesen. Hier sollen jetzt vermehrt auch in den Tanks CFK Materialien (also Kohlenstoffbasierte Materialien) verwendet werden um das Gewicht zu reduzieren. Was mich in dem Zusammenhang interessiert ist, wie sich dieses Material denn beim wiedereintritt verhält? Es kommt ja doch ab und zu vor, dass insbesondere die Metalltanks der letzten Raketenstufe den wiedereintritt überstehen und auf die Erde stürzen da sie nicht vollständig verdampfen. Was passiert umgekehrt wenn man diese Tanks aus CFK fertigen würde wie es in den nächsten Raketengenerationen ja geplant ist? Wenn ein Metallteil eintritt dann muss ja um es verdampfen zu können Energie zugeführt werden. Das heißt das System kühlt sich während dem verdampfen ja gewissermaßen selbst wie es auch die ablativen Hitzeschilde bewerkstelligen. CFK als Kunststoff hat ja aber die Eigenschaft recht gerne mit Sauerstoff zu reagieren, insbesondere wenn die Temperaturen steigen (beim wiedereintritt sollte das CFK ja mit Sauerstoffmolekülen in Kontakt kommen). Da bei diesem Prozess ja Energie frei wird, müsste sich das ganze ja sogar noch zusätzlich erhitzen, oder? Das heißt dass ja CFK eigentlich hervorragend geeignet ist um Weltraumschrott in der Atmosphäre sicher zu entsorgen, da es A) zu CO2 regiert und B) das ganze noch unter Energiefreisetzung wodurch der Prozess verstärkt statt gehemmt wird? Oder habe ich da jetzt einen Denkfehler?

Liebe Grüsse

CFK delaminiert, wenn es zu heiß oder kalt wird. Soll heißen, die Fasern lösen sich von der Matrix und das Bauteil zerlegt sich von selbst. Das hängt mit den unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten von Faser und Matrix zusammen.

Vielen herzlichen Dank

Diesen Aspekt habe ich noch garnicht beachtet. Stimmt dann könnte das CFK gewissermaßen zersplittern da die Bestandteile unterschiedliche Ausdehnungskoeffizienten haben und dann einfach die Belastung zu groß wird und die Haftung innerhalb der Schichten verloren geht. Und zusätzlich wird das alles vermutlich noch Hitze und Sauerstoffbedingt oxidieren.

Liebe Grüsse