Fachwörter-Lexikon
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Atmosphärendruckplasma - Nanobeschichtung
Mit der Beschichtung mittels Atmosphärendruckplasma (z.B. der PlasmaPlus-Technik) ist eine Beschichtung von komplexeren 3D Bauteilen möglich. Das Beschichtungsmaterial erreicht dabei auch schwer zugängliche Bereiche wie tiefe Nutgeometrien oder Hinterschnitte. Es gelingt so beispielsweise, bestückte Leiterplatten auf und unter den Bauteilen vollständig zu beschichten.
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.
Wasserstoffversprödung
Wasserstoffs ist in der Lage, als Wasserstoffatom in das Metallgitter von Stahl einzudiffundieren. Derartiger eindiffundierbarer Wasserstoff kann zum Beispiel bei der galvanischen Abscheidung von Metallen aus wässrigen Elektrolyten an der Oberfläche gebildet werden. In der Folge können durch den eingelagerten Wasserstoff die mechanischen Eigenschaften des Stahls verschlechtert werden, im ungünstigsten Fall bis zum spröden Verhalten, wodurch bei Belastungen sogenannter Sprödbruch auftritt - dieser Effekt ist als Wasserstoffversprödung bekannt und besonders bei hochfesten Stählen sehr kritisch.
Um Wasserstoffversprödung bei hochfesten Stählen zu vermeiden, werden Stahlteile nach dem galvanischen Verzinken einer Temperaturbehandlung unterzogen. Bei Temperaturen von etwa 200 °C kann der Wasserstoff bei einer Behandlungsdauer von einigen Stunden aus dem Metall entfernt werden. Diese Behandlung muss beispielsweise bei Schrauben ab einer Festigkeitsklasse von 10.9 und höher nach dem galvanischen Beschichten zwingend vorgenommen werden.
Eine weitere Möglichkeit, atomaren Wasserstoff an Metallen zu bilden, ist auch die Korrosion von Metall in saueren Korrosionsmedien. Bei starker Korrosion kann entstehender Wasserstoff im Bereich der stattfindenen Korrosion zu Wasserstoffversprödung führen.