Korozní odolnost

Degradační proces, kdy dochází k porušení materiálu vlivem chemické nebo elektro-chemické reakce s okolním prostředím. Metalické a keramické vrstvy poskytují velmi zajímavé alternativy standardním technologiím.

PVD povlaky: ALWIN

Korozní odolnost je schopnost materiálu odolávat degradačním procesům způsobeným chemickými nebo elektrochemickými reakcemi s okolním prostředím. Tento proces, běžně označovaný jako koroze, vede k postupné změně struktury materiálu, což může způsobit jeho oslabení, ztrátu mechanických vlastností nebo až úplné selhání. V praxi se korozní odolnost stává klíčovým parametrem v řadě průmyslových odvětví, kde jsou materiály vystaveny agresivním podmínkám, jako jsou vlhké prostředí, soli, kyseliny nebo jiné chemicky aktivní látky.

Mezi moderní řešení pro zvýšení korozní odolnosti patří aplikace metalických a keramických PVD vrstev, které představují pokročilou alternativu k tradičním metodám povrchové úpravy, jako je galvanické pokovování nebo anodická oxidace. PVD vrstvy vytvářejí na povrchu materiálu kompaktní a hustou bariéru, která účinně zabraňuje průniku korozivních látek a minimalizuje riziko chemických a elektrochemických reakcí. Výhodou těchto vrstev jsou jejich specifické vlastnosti, jako je vysoká tvrdost, odolnost proti opotřebení, nízká pórovitost a vynikající adheze k substrátu, což umožňuje jejich použití v širokém spektru náročných aplikačních prostředí. Od automobilového a leteckého průmyslu až po energetiku a stavebnictví, kde materiály často čelí extrémním environmentálním podmínkám a mechanickému namáhání.

Většina PVD vrstev již v základu poskytuje velmi dobrou korozní ochranu díky svým velice silným iontovým vazbám a značné chemické stabilitě. Tlusté vrstvy CrN a CrNx jsou velmi dobrou první volbou a super alternativou ke standardním řešením jako je chromování. Na rozdíl od chromování je navíc PVD technologie povlakování vůči životnímu prostředí šetrná.

Měření

Standardní měření korozivzdornosti je v expozičních komorách s řízenými atmosférami. Na Obr.1 je z článku převzatý příklad korozní odolnosti vrstvy CrN s různou tloušťkou. Již 5 µm vrstva poskytuje odolnost velmi dobrou .

Obr.1 – korozní odolnost CrN (zdroj: H.Hoche, Surface and Coatings Technology, Vol.376, p.74-83)

Aplikace

Velmi vhodným průmyslovým povlakem s výjimečnou korozní odolností je magnetronovým naprašovaním deponovanovaný podstechiometrický povlak CrNx s typickou tloušťkou 10 – 20 µm. Povlak je velmi elegantní náhradou za galvanické chromování. Detaily k povlaku jsou k dispozici v článku MM 9/2016.

Na Obr.2 je porovnání povrchu a) povlaku CrNx o tloušťce 15 µm a b) leštěného povrchu tvrdochromu s typickými trhlinami.