Korrosion

Korrosion

Der Schaden, der jedes Jahr in Deutschland durch Korrosion entsteht, wird auf ca. 4% des Bruttosozialprodukts geschätzt. Das Thema Korrosion ist in unserer Welt allgegenwärtig und besonders hier gilt das Prinzip von kleinen Ursachen mit großen Wirkungen. Diese können von der Herabsetzung der Lebensdauer von Maschinenteilen bis zum Totalversagen oder weitreichenden Folgen über das betrachtete System hinaus reichen.

Ein Beispiel ist der Öltanker „Erika“, dessen von Rost schwer angegriffener Rumpf am 12. Dezember 1999 vor der Bretagne in schwerer See zerbrach und dabei 11.000 Tonnen Schweröl freisetzte und einen Strandabschnitt von über 500 km verschmutzte. Die Entwicklung von Korrosionsschutzmaßnahmen stellt daher ein wirksames Mittel zur Kostenreduktion dar und trägt gleichzeitig zur Erhöhung der Sicherheit technischer Anlagen und der Umwelt bei.

Immer neue Anforderungen an moderne Werkstoffe erhöhen auch die Herausforderungen für den Korrosionsschutz: höhere Temperaturen und Drücke haben eine höhere Beanspruchung des Materials zur Folge, hochkomplexe Legierungen mit einzigartigen Eigenschaften können im Gegenzug Korrosion im metallischen Gefüge begünstigen. Die Frage, ob ein Werkstoff anfällig ist für Korrosion oder nicht, kann daher immer nur im Zusammenhang mit seiner Umgebung beantwortet werden.

Die Arbeitsgruppe beschäftigt sich mit der Herstellung (mittels Sol-Gel-Synthese in Kombination mit Spincoating oder durch Plasma- und Ionenstrahlmethoden) und Charakterisierung von Korrosionsschutzschichten. Ein Schwerpunkt sind dabei schützende Nanoschichten, welche aufgrund der immer weiter fortschreitenden Miniaturisierung in der modernen Technik unverzichtbar sind (Optik, Mikroelektronik, etc.)

Bedingt durch die Notwendigkeit der Einsparung von Energie- und Rohstoffressourcen finden zunehmend Leichtmetalllegierungen aus Aluminium und Magnesium Einsatz in der industriellen Technik. Diese haben den Nachteil, dass sie besonders korrosionsempfindlich sind. Die Entwicklung geeigneter Schichtsysteme zur Niedertemperaturabscheidung auf diesen Metallen ist Gegenstand der aktuellen Forschung der Gruppe, wobei ein besonderes Augenmerk auf der Erforschung der Wechselwirkungen zwischen Sicht und Substrat liegt, welche verantwortlich sind für kritische Schichtparameter wie Adhäsion und Porosität.

Als Hilfsmittel dienen dabei elektrochemische Meßmethoden wie Lineare Polarisation, Tafel Plots, Zyklische Voltammetrie und Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS). Diese Techniken erlauben eine schnelle, empfindliche und, wenn nötig, sogar zerstörungsfreie Bestimmung relevanter Systemeigenschaften wie Korrosionsmechanismus, Korrosionsrate, und Qualität der Schutzwirkung.

Neuere Publikationen

Electrochemical investigation and characterization of thin-film porosity
F. Sittner, W. Ensinger
Thin Solid Films 515, 4559-4564, 2007
DOI: 10.1016/j.tsf.2006.11.031
Structural and electrochemical characterization of zirconium and silicon based sol-gel coatings for corrosion protection
C. J. Ochs, F. Sittner, R. Ugas-Carrión, M. Yekehtaz, S. Flege, W. Ensinger
Current Topics in Electrochemistry 13, 59-65, 2008
Abstract
Characterization of the porosity of thin zirconium oxide coatings prepared at low temperatures
R. Ugas-Carrión, F. Sittner, C.J. Ochs, S. Flege, W. Ensinger
Thin Solid Films 517, 1967-1969, 2009
DOI: 10.1016/j.tsf.2008.10.005
Corrosion Resistance of Magnesium Treated by Hydrocarbon Plasma Immersion Ion Implantation
M. Yekehtaz, K. Baba, R. Hatada, S. Flege, F. Sittner, W. Ensinger
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B 267, 1666-1669, 2009
DOI: 10.1016/j.nimb.2009.01.099
Influence of stabilizing agents on structure and performance of zirconium oxide films
R. Ugas-Carrión, F. Sittner, M. Yekehtaz, S. Flege, J. Brötz, W. Ensinger
Surface and Coatings Technology 204, 2064-2067, 2010
DOI: 10.1016/j.surfcoat.2009.09.036
Characterization of Protective Sol-Gel Coatings on Magnesium Based on Phenyl-triethoxysilane Precursor
M. Yekehtaz, F. Sittner, R. Ugas-Carrión, S. Flege, J. Brötz, W. Ensinger
Thin Solid Films 518, 5223-5226, 2010
DOI: 10.1016/j.tsf.2010.04.040
Platinum implantation into tantalum for protection against hydrogen embrittlement during corrosion
W. Ensinger, S. Flege, K. Baba
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research, Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms 272, 441-445, 2012
DOI: 10.1016/j.nimb.2011.01.119
Corrosion protection of pure aluminium and aluminium alloy (AA7075) in salt solution with silane-based sol–gel coatings
A. A. Younis, W. Ensinger, M. M. B. El-Sabbah, R. Holze
Materials and Corrosion 64, 276-283, 2013
DOI: 10.1002/maco.201206691