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Dr.-Ing. Andreas Heyn

Dr.-Ing. Andreas Heyn

Otto-von-Guericke Universität Magdeburg

Institut für Werkstoff- und Fügetechnik (IWF)

Tel.: +49 391 67 54507

Fax: +49 391 67 44569

[email protected]

Geschätzte Lesezeit: 9 - 18 Minuten

4.2.3 Deckschichtbildung auf verzinktem Stahl

Als Deckschicht wird im Fall von Zink die an der Oberfläche haftende Schutzschicht aus Korrosionsprodukten bezeichnet, die sich aus der Reaktion der gelösten Zink- Ionen mit den Stoffen aus der Umgebung bilden. Das Schutzvermögen ist maßgeblich von der Schichtzusammensetzung und -struktur und den Bildungsbedingungen abhängig. Im Idealfall sinkt die Korrosionsgeschwindigkeit des Zinks auf Werte von wenigen Mikrometern pro Jahr, weshalb verzinkter Stahl in der Praxis (z. B. im Stahlbau) eine Gebrauchsdauer von vielen Jahrzehnten erreichen kann. In der Aufbauphase der Deckschicht sind wechselfeuchte Bedingungen günstig, bei denen die Oberfläche bei Vorhandensein von Wasser zunächst korrodiert, dann aber wieder abtrocknet und dem CO2 aus der Luft den Zugang zu den Korrosionsprodukten gewährt. Diese reagieren dadurch zu chemisch stabilen und dichten Schutzschichten, zumeist auf Basis von Zink-Carbonaten. Im Umkehrschluss wirken sich bestimmte Luftschadstoffe und dauerfeuchte Bedingungen ungünstig auf die Korrosionsgeschwindigkeit aus, da sich unbeständigere Verbindungen bilden (Zinkverbindungen mit Sulfaten und Chloriden).

Geschätzte Lesezeit: 9 - 17 Minuten

 4 Korrosionsdiagnostik mit Agar-Gelen

4.1 Verwendung von Gel-Elektrolyten mit Indikatoren

Farb-Indikatoren für den Nachweis bestimmter Ionenspezies werden seit langer Zeit genutzt, um das Vorhandensein, die Reaktionsorte oder auch die Quantitäten der Spezies einfach zu ermitteln. Diese einfachen elektrografischen Nachweisverfahren lassen sich für die Korrosionsdiagnostik ausnutzen, in dem man die Korrosivität des Elektrolyten ganz gezielt auf den Nachweis kritischer Fehlstellen oder Materialinhomogenitäten einstellt. Der wässrige Elektrolyt mit einer bestimmten Korrosivität und einem Indikator wird dann für eine bestimmte Zeit auf der Oberfläche appliziert. Als Träger des Elektrolyten werden häufig Filterpapiere empfohlen, wobei gel-artige Elektrolytträger, z. B. auf Agar-Basis, deutliche Vorteile aufweisen. Für die Abbildungsqualität einer Farbindikation ist die Beweglichkeit der komplexierten Stoffe im Elektrolytträger verantwortlich, die, wie Abbildung 5 zeigt, maßgeblich von der Porengröße abhängt. In Abbildung 6 sind drei verschiedene Elektrolytträger mit einem wässrigen Elektrolyten aus 10 mmol/L NaCl und 1 mmol/L Kaliumhexacyanoferrat nach 15-minütiger Auflage auf einem Stahlblech mit einer Eisenphosphatierung (0,6–1 g/m2) dargestellt.

Geschätzte Lesezeit: 8 - 16 Minuten

3.2 Rheologische Eigenschaften

Mit einem Rotationsviskosimeter (MCR301, Anton Parr) wurde der Einfluss von Art und Konzentration des Gel-Bildners und der Elektrolytbestandteile auf die rheologischen Eigenschaften der Gele untersucht. Dafür wurden an einem kreisrunden Gel (Ø 20 mm, Dicke 3 mm) Oszillationsversuche im so genannten Platte-Platte-Aufbau durchgeführt, bei denen mit einer Kreisfrequenz von 10 rad/s (1,6 Hz) die Deformation von 0,01 bis 100 % schrittweise erhöht wurde. Variiert wurden die Parameter Gel-Konzentration und NaCl-Gehalt sowie Variationen von Agar und Agarose in Abhängigkeit vom pH-Wert des Elektrolyten (alkalisch, neutral, sauer).

Geschätzte Lesezeit: 10 - 20 Minuten

In der Oberflächentechnik besteht häufig der Bedarf, korrosionsrelevante Eigenschaften von Metallprodukten zuverlässig und schnell zu überprüfen. Doch entweder ist das mit Standard-Prüfmethoden nicht möglich oder es ist einfach viel zu aufwändig, langwierig und nicht sinnvoll in den Herstellungs- oder Lebensdauerzyklus integrierbar.

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