Werkstoffe: Komposit schützt vor Korrosion

Ein neues Komposit-Material verhindert umweltfreundlich die Korrosion von Metallen auch unter extremen Bedingungen. Es kann überall dort eingesetzt werden, wo Metalle starken Witterungsbedingungen, aggressiven Gasen, salzhaltigen Medien, starkem Verschleiß oder hohen Drücken ausgesetzt sind. Vom 28. bis 30. Januar präsentieren die Forscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien dieses und weitere Ergebnisse im German Pavilion auf der nano tech 2015 in Tokio, Japan.

„Dieses patentierte Komposit entfaltet seine Wirkung durch Aufsprühen“, erklärt Carsten Becker-Willinger, Leiter des Programmbereichs Nanomere. „Das Besondere ist die Strukturierung dieser Schicht: Die Schutz-Partikel ordnen sich von selbst dachziegelartig an. Ähnlich wie bei einer Mauer lagern sich mehrere Partikel-Schichten versetzt übereinander; das Resultat ist eine selbstorganisierte, hochstrukturierte Barriere“, sagt der Experte für chemische Nanotechnologie. Die Schutzschicht ist nur einige Mikrometer dick und verhindert das Eindringen von Gasen und Elektrolyten. Sie schützt vor Korrosion, die durch aggressive, wässrige Lösungen hervorgerufen wird. Dazu zählen zum Beispiel Salzlösungen, wie streusalzhaltiges Spritzwasser oder Meerwasser, oder wässrige Säuren, wie zum Beispiel saurer Regen. Auch gegen korrosive Gase oder unter Druck ist die Schutzschicht eine wirksame Sperre.

Abrasionsstabil und schlagfest

Das Komposit haftet nach thermischer Aushärtung auf metallenem Untergrund, ist abrasionsstabil und schlagfest. Dadurch hält es auch einer hohen mechanischen Belastung stand: Die Beschichtung besteht den Kugelfalltest mit einer 1,5 kg schweren Stahlhalbkugel aus einem Meter Höhe ohne Abplatzen oder Reißen und weist nur eine leichte Verformung auf. Damit ist das neue Material auch in Gegenwart von Sand oder mineralischen Stäuben ohne Verschleiß einsetzbar.

Das Komposit lässt sich durch Aufsprühen oder mit anderen, gängigen nasschemischen Verfahren aufbringen und härtet bei 150-200 °C aus. Es eignet sich für Stähle, Metalllegierungen und Metalle wie zum Beispiel Aluminium, Magnesium oder Kupfer. Es können Platten, Rohre, Zahnräder, Werkzeuge oder Maschinenteile beliebiger Form beschichtet werden. Das speziell eingestellte Gemisch beinhaltet ein Lösungsmittel, einen Binder sowie nanoskalige und plättchenförmige Teilchen. Chrom VI oder andere Schwermetalle sind nicht enthalten.

Vom 28. bis 30. Januar präsentieren die Forscher des INM dieses und weitere Ergebnisse im German Pavilion am Stand 5J-21 auf der nano tech 2015 in Tokio, Japan. Im German Pavilion fasst der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) die Kompetenzen aller deutschen Aussteller zusammen. Der German Pavilion wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Darüber hinaus zeigt das INM seine Kompetenzen im Rahmen des German Day mit dem Vortrag „Materials and Processing for functionalized Surfaces“. Er findet am 29. Januar im Main Theater in Halle fünf statt.