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2013
Conference Paper
Titel
Galvanische Korrosion bei CFK/Leichtmetall-Mischbauweisen
Abstract
Dargestellt werden Ergebnisse zur grundlegenden Untersuchung der galvanischen Korrosion zwischen carbonfaserverstärkten Kunststoffen (CFK) und Leichtmetallen. Das aus der Luftfahrtindustrie gewählte Korrosionssystem (AA 2024 in Kontakt mit CFK in 3 %-NaCl-Lösung) ließ sich sehr gut mit dem Modell der Diffusionskontrolle, wie es von F. Mansfeld dargelegt wurde, beschreiben. Am Korrosionssystem AA 2024 in Kontakt mit CFK in 3 %-iger NaCl-Lösung konnte gezeigt werden, dass sich mit Hilfe des Modells der Diffusionskontrolle für die galvanische Korrosion quantitative Aussagen treffen lassen. Durch Anwendung dieses Modells ergeben sich als wesentliche Faktoren für das Ausmaß der galvanischen Korrosion die Größe der Kathodenfläche und der Sauerstoffzutritt zu den aktiven Bereichen am CFK. Die Größe der Kathodenfläche ergibt sich aus den freiliegenden Fasern am CFK. Diese wurden nicht nur an den Schnittkanten, sondern auch durch herstellungsbedingte Fehlstellen auf der Oberfläche des CFKs identifiziert. Des Weiteren konnte festgestellt werden, dass sich die aktive Fläche bei längerem Eintauchen in einen Elektrolyten vergrößert. Hinsichtlich der untersuchten Schutzkonzepte zeigte eine Beschichtung des CFKs eine sehr gute Wirkung zur Vermeidung der galvanischen Korrosion. Besonders interessant ist die Beschichtung mit Hilfe von elektrophoretischen Tauchlacken unter Ausnutzung der Leitfähigkeit der Carbonfasern bei der Abscheidung. Durch diese Beschichtung wird sichergestellt, dass alle elektrochemisch aktiven Bereiche isoliert werden. Zudem konnte eine sehr gute Haftung dieser Beschichtung auf dem CFK beobachtet werden. Hinsichtlich der Auswahl von Schutzkonzepten sollte kritisch berücksichtigt werden, dass das CFK auch in der Lage ist, als sehr wirksam bekannte Korrosionsschutzmaßnahmen, wie z. B. der Einsatz von Chromaten, außer Kraft zu setzen. Es wurde gezeigt, dass durch den Einsatz geeigneter Schutzkonzepte und der Verfolgung neuer Lösungsansätze die Problematik der galvanischen Korrosion zwischen Leichtmetallen und CFK beherrschbar ist. Gleichwohl ist dabei die Eigenkorrosion der metallischen Kontaktpartner weiterhin durch entsprechend geeignete Schutzmaßnahmen zu berücksichtigen.
Konferenz