Fachwörter-Lexikon
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Korrosionsschutz – kathodischer
Als kathodischen Korrosionsschutz wird die Wirkung von Zinkschichten auf Eisenwerkstoffen bezeichnet, bei der sich im Falle einer lokalen Beschädigung der Schutzschicht die Zinkschicht auflöst und dadurch die Korrosion des Eisengrundmaterials verhindert. Der kathodische Korrosionsschutz basiert auf der Tatsache, dass Zink elektrochemisch weniger beständig ist als Eisen. Sobald Zink und Eisen von einem Korrosionsmedium überdeckt sind und beispielsweise Sauerstoff als Reduktionsmittel an die Metalloberfläche gelangt, löst sich Zink auf. Die entstehenden Korrosionsprodukte des Zinks sind in der Regel weiß und werden nicht als störend wahrgenommen, im Gegensatz zu rot-braunem Rost. Da Zink gegenüber Eisenwerkstoffen unbeständiger ist, verläuft die Korrosion des Zinks parallel zur Oberfläche, ohne den Werkstoff mechanisch zu schwächen – Voraussetzung hierfür ist lediglich ein geschlossener Wasserfilm zwischen Eisen und Zink. Die Korrosion ohne Zink erfolgt in der Regel eher in die Tiefe und kann zur erheblichen lokalen Zerstörung des Eisenwerkstoffs führen. Schließlich sind die Korrosionsprodukte des Zinks kompakter als Rost, wodurch eine Abdeckung der Korrosionszone erfolgt und so die Korrosionsgeschwindigkeit verringert werden kann.
Durch heute übliche Passivierungen und Versiegelungen wird die Korrosion des Zinks erschwert, ohne die Triebkraft der Auflösung (elektrochemische Potenzialdifferenz Zink – Eisen) zu vermindern. Aus diesem Grund wirken Passivierungen und Versiegelungen bei Beschichtungen aus Zink und Zinklegierungen korrosionshemmend.
Kunststoffe, Duroplaste
Duroplaste – bestehen aus Makromolekülen, die an vielen Vernetzungsstellen durch chemische Bindungen engmaschig miteinander verknüpft sind. Das mechanisch-thermische Verhalten der Duroplaste unterscheidet sich aufgrund der engmaschigen räumlichen Vernetzung grundlegend. Duroplastische Kunststoffe verändern ihr mechanisches Verhalten durch Erwärmung nur geringfügig, da die Vernetzungsstellen keine Verschiebung der Makromoleküle zulassen. Wegen dieser Eigenschaft, dem Erhalt der Härte und Festigkeit bei Erwärmung, nennt man diese Kunststoffe Duroplaste (von lateinisch durus = hart). Bei Erwärmung über die Zersetzungstemperatur hinaus, zerfallen die Duroplaste, ohne weich zu werden, das heißt sie sind nicht umformbar und nicht schweißbar. Mit zunehmendem Vernetzungsgrad steigt die Festigkeit und Härte, der E-Modul und die Wärme(form)beständigkeit. Ein zu hoher Vernetzungsgrad würde aufgrund einer stark eingeschränkten elastischen Verformbarkeit allerdings zu einer unerwünschten Versprödung der Kunststoffe führen.
Mechanische Eigenschaften von Duroplasten
Nitrocarburieren – Salzbadnitrocarburieren
Die zum Salzbadnitrocarburieren geeigneten Salzschmelzen enthalten giftige Cyanide (CN) und Cyanate (CNO), die bei der Behandlungstemperatur von rund 570 °C bis 580 °C über verschiedene Reaktionsschritte Stickstoff und Kohlenstoff abgeben. Die Salzbäder entsprechen prinzipiell denen des Aufkohlens, jedoch mit einem deutlich geringeren Cyanidgehalt. Inzwischen wird zu weitgehend cynnidfreien Salzschmelzen übergegangen. Die Behandlungszeiten betragen je nach Werkstoff und erwünschter Schichtdicke etwa 1 h bis 3 h. Das Cyanat wird aufgespalten und Stickstoff sowie Kohlenstoff freigesetzt.