Korrosion

Unter Korrosionsbeständigkeit versteht man die Fähigkeit eines Werkstoffs, durch chemische oder elektrochemische Reaktionen mit der Umgebung verursachten Abbauprozessen zu widerstehen. Dieser Abbauprozess, der gemeinhin als Korrosion bezeichnet wird, führt zu einer allmählichen Verschlechterung der Materialstruktur, die zu einer Schwächung, einem Verlust der mechanischen Eigenschaften oder sogar zu einem vollständigen Ausfall führen kann. In der Praxis wird die Korrosionsbeständigkeit zu einem Schlüsselparameter in einer Reihe von Industriesektoren, in denen Materialien aggressiven Bedingungen wie feuchter Umgebung, Salzen, Säuren oder anderen chemisch aktiven Substanzen ausgesetzt sind.

Zu den modernen Lösungen zur Erhöhung der Korrosionsbeständigkeit metallische und keramische PVD-Beschichtungen, die eine fortschrittliche Alternative zu herkömmlichen Oberflächenbehandlungsmethoden wie Galvanisierung oder anodische Oxidation darstellen. PVD-Schichten erzeugen eine kompakte und dichte Barriere auf der Materialoberfläche, die das Eindringen korrosiver Substanzen wirksam verhindert und das Risiko chemischer und elektrochemischer Reaktionen minimiert. Der Vorteil dieser Beschichtungen sind ihre spezifischen Eigenschaften wie hohe Härte, Verschleißfestigkeit, geringe Porosität und hervorragende Haftung zum Untergrund, die ihren Einsatz in einer Vielzahl anspruchsvoller Anwendungsumgebungen ermöglichen. Von der Automobil- und Luft- und Raumfahrtindustrie bis hin zur Energie- und Bauindustrie, wo Materialien häufig extremen Umweltbedingungen und mechanischer Belastung ausgesetzt sind.

Die meisten PVD- Beschichtungen bieten aufgrund ihrer sehr starken Ionenbindungen und der hohen chemischen Stabilität bereits einen sehr guten Korrosionsschutz. Dicke CrN- und CrNx-Schichten sind eine sehr gute erste Wahl und eine hervorragende Alternative zu Standardlösungen wie dem Verchromen. Darüber hinaus ist die PVD-Beschichtungstechnologie im Gegensatz zur Verchromung umweltfreundlich.

Messung

Die Standardmessung der Korrosionsbeständigkeit erfolgt in Expositionskammern mit kontrollierter Atmosphäre. Abbildung 1 zeigt ein Beispiel aus dem Artikel für die Korrosionsbeständigkeit einer CrN-Schicht mit unterschiedlicher Dicke. Bereits eine 5 µm Schicht bietet eine sehr gute Beständigkeit.

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.