Nanopartikel-modifizierte Anodisierschichten mit erhöhter Alkalibeständigkeit

19082 BG

Bild Forschungsprojekt
Laufzeit: 01.04.2016 - 30.09.2018
Partner: Fraunhofer IKTS Dresden
Geldgeber: AiF
Bearbeiter: M.Sc. Adrian Anthes
Arbeitsgruppe: Korrosion

Motivation und Projektziel

Zusätzlich zu einer guten Korrosionsbeständigkeit sollen Anodisierschichten, insbesondere im Bereich der Automobilindustrie beständig gegen alkalische Reinigungsmittel sein. Bisher werden diese Anforderungen durch Anodisieren in Chromsäure erfüllt, jedoch soll dieses Verfahren aufgrund der bekannten Risiken von Cr(VI) durch weniger schädliche Prozesse ersetzt werden. Ein weiteres Standardverfahren zur Vorbereitung von Aluminiumwerkstoffen ist das Anodisieren in Schwefelsäure. Nur Chromsäureanodisierschichten weisen aber durch den Einbau von Cr(VI) und dessen Wirkung als Korrosionsinhibitor eine ausreichende Korrosionsbeständigkeit im offenporösen Zustand auf. Es ist bekannt, dass sich die Korrosions- und Alkalibeständigkeit von Anodisierschichten durch Versiegelung der Poren erhöhen lässt. Die gebräuchlichen Versiegelungsverfahren wie Heißwasser- oder Heißdampfversiegelung sind jedoch nur bedingt alkalibeständig. Ziel des Projektes ist es, durch eine Imprägnierung mit ZrO2 Nanopartikeln die Barriereschicht von Schwefelsäureanodisierschichten zu verstärken, um die Alkalibeständigkeit zu erhöhen.

Vorgehensweise

Die Parameter der Schwefelsäureanodisation sollten so angepasst werden, dass möglichst „große“ Poren erzeugt werden (40-60 nm), die eine nachfolgende Imprägnierung ermöglichen. Für die Imprägnierung sollen aus kommerziellen ZrO2 Nanopartikeln (5 nm) wässrige Dispersionen hergestellt werden. Als Beschichtungsmethode werden Tauchbeschichtung mit und ohne Anwendung von Ultraschall untersucht.

 

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Das IGF-Vorhaben Nr. 19082 BG der Forschungsvereinigung DECHEMA-Forschungsinstitut, 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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