Die Hauptaufgabe eines Strahltriebwerks ist die Erhaltung der strukturellen Integrität von Teilen, die einer kombinierten thermischen, mechanischen und korrosiven Belastung ausgesetzt sind. Die mechanische Belastung kann bei allen Anwendungen durch Anpassung des CTEs an die angrenzenden Werkstoffe erheblich reduziert werden. Wenn es idealerweise keine CTE-Fehlanpassung gibt, werden die Spannungen minimiert.
Die mechanische Belastung von Triebwerkswänden, die derzeit einer extremen Erwärmung und Abkühlung ausgesetzt sind, ergibt sich aus der Kombination der angewandten Temperaturen, des CTEs und der Konstruktion. Die Wärmeleitfähigkeit würde durch den Ausgleich von Temperaturunterschieden in der Kammerwand ebenfalls eine wichtige Rolle spielen, was jedoch nicht angedacht ist.
Bei den derzeit verwendeten wiederverwendbaren Trägerraketen-Antriebssystemen resultieren die Spannungen in der Triebwerkskammerwand aus dem hohen Temperaturunterschied zwischen der gekühlten Innenwand und der heißen Außenwand. Die heiße Außenwand hat die Tendenz, sich auszudehnen, die gekühlte Innenwand hat die Tendenz, sich zusammenzuziehen. Das Ausmaß der entstehenden Spannungen hängt mit dem CTE des Materials zusammen. Bei einem Material mit einem extrem niedrigen CTE sind keine Probleme zu erwarten. Es ist zu beachten, dass der CTE von Werkstoffen (ähnlich wie z. B. der Elastizitätsmodul) nur durch den Einsatz von Langfaserverstärkungen wirksam reduziert werden kann. Metall-, Kohlenstoff- oder keramische Endlosfasern besitzen einen deutlich geringeren CTE als entsprechende hochleitende metallische Matrizen (Cu, Al, Ni) und können je nach den verwendeten Volumenanteilen und der Art der Ausrichtung den CTE des Verbundwerkstoffs proportional reduzieren. Bei Verwendung spezieller HM-Kohlenstofffasern kann eine drastische Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit auch in den Richtungen parallel zur Faserorientierung erreicht werden.
Dies ist Ausgangspunkt für die Entwicklung von metallisch galvanisch geformten 3D-vernetzten Kohlefasern, die z.B, als strahlungsgekühlte Düsen und Brennkammern für SmallSat-Launcher eingesetzt werden könnten. Eine weitere Anwendung ist z.B. als hochtemperaturbeständigen Befestigungselementen bei Triebwerken.

Jedenfalls können durch das Galvanoforming dreidimensionale Metallmatrixverbunde komplizierter, fast beliebiger, Geometrien realisiert werden!

C-Nanoröhrchen (CNTs) in eine metallische Matrix einzubauen ist eine große Herausforderung bei der Herstellung von Verbundwerkstoffen!
Unsere Absicht war es, die hohe intrinsische Wärmeleitfähigkeit dieser winzigen Fasern zu nutzen, um die Gesamt-Wärmeleitfähigkeit des Verbundwerkstoffs zu verbessern.
Dazu sind jedoch viele Detailprobleme zu lösen, angefangen bei der Herstellung stabiler und homogener CNT-Dispersionen, über die Individualisierung der verfilzten und verknäuelten CNTs und deren homogene Verteilung in der metallischen Matrix, bis hin zu einer geeigneten Konsolidierungsmethode, die zu Kompositen mit geringer Porosität führt.
Wir haben im Laufe der Jahre viele Erfahrungen gesammelt und haben nun einen Erfahrungsstand erreicht, der es uns erlaubt, diese Frage im Rahmen der Beschränkung auf kleine Volumenanteile von CNTs und der Verwendung geeigneter Zusätze von aktiven Elementen positiv zu beantworten.