Korrosionsschutz für Magnesiumknetlegierungen durch ultraschallgestütztes Wachstum von selbstheilenden Oxidschichten

18267 N

Forschungsstelle 1:    DECHEMA-Forschungsinstitut
Projektleiter 1: Dr. W. Fürbeth

Forschungsstelle 2:

Universität Paderborn
Lehrstuhl für Technische und
Makromolekulare Chemie
Warburger Straße 100

33098 Paderborn

Projektleiter 2: Prof. Dr. G. Grundmeier

Laufzeit: 01.07.2014 - 31.12.2016

 

Magnesium ist der spezifisch leichteste metallische Konstruktionswerkstoff und für den Leichtbau insbesondere im Transportwesen äußerst interessant. Aufgrund seiner starken Korrosionsneigung ist sein Einsatzbereich aber bislang stark eingegrenzt und von einer geeigneten Oberflächentechnologie abhängig, die für den Korrosionsschutz sorgt.

Im Rahmen des Projekts soll eine neuartige Oberflächentechnologie für den Korrosionsschutz von Mg-Legierungen entwickelt werden, welche durch Ultraschall-Unterstützung schützende Oxidschichten mit selbstheilenden Eigenschaften generiert und sich durch Kosteneffizienz und Umweltverträglichkeit auszeichnet. Der Selbstheilungseffekt soll durch die Einbettung mesoporöser Nanopartikel, welche mit korrosionsinhibierenden Substanzen beladen sind, sowie alternativ direkt durch Einbau der Inhibitoren in die wachsende Oxidschicht erreicht werden. Bei einer Verletzung der Schicht sollen in den Defekten somit Inhibitoren auf kontrollierte Weise freigesetzt werden und den Korrosionsprozess durch Deckschichtbildung an der Elektrolyt/Metall-Grenzfläche verhindern. Durch den Einsatz von Hochleistungsultraschall soll die Bildung einer Oxidschicht mit einstellbarer Porigkeit und Barrierefunktion erreicht werden.

Im Zuge des IGF-Vorhabens 358 ZN ist den Antragstellern bereits die Verkapselung von Inhibitoren in mesoporösen SiO2-Partikeln und deren elektrophoretische Einbettung in Anodisierschichten auf AZ31 ansatzweise gelungen. Im Rahmen des dieses Vorhabens soll nun eine Weiterentwicklung der nanotechnologischen Verfahren und eine Übertragung auf die Einbindung in durch Ultraschalleinwirkung erzeugte Oxidschichten erfolgen. Für den Ultraschall-Einsatz sind die optimalen Parameter (Frequenz, Leistung) zu ermitteln. Die Schichten mit den inhibitorbeladenen Nanopartikeln sollen in Bezug auf Korrosionsschutzwirkung und Adhäsionseigenschaften grundlegend sowie anwendungsbezogen charakterisiert und bewertet werden.

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BMWi-Logo Das IGF-Vorhaben Nr. 18267 N der Forschungsvereinigung DECHEMA, Gesellschaft für Chemische Technik und Biotechnologie e.V., Theodor-Heuss-Allee 25, 60486 Frankfurt am Main wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
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