Das Korrosionsverhalten von sauerstoffionen-implantiertem Magnesium in schwach sauren Elektrolyten

Unter atmosphärischen Bedingungen bildet Magnesium Oxidschichten aus, die im wesentlichen aus Magnesiumhydroxid bestehen. Die Schutzwirkung von Mg(OH)2 in sulfat-, karbonat- oder chloridhaltigen Lösungen ist jedoch nur gering [2, 18]. Außerdem kommt es aufgrund kristallographischer Fehlpassung zwischen Magnesium und Magnesiumhydroxid zur Rissbildung in der Hydroxidschicht und metallische Oberfläche wird freigelegt. Mit Hilfe der Ionenimplantation von Sauerstoff (1*10(hoch 18) O(hoch +)/cm2) können vergrabene MgO-Schichten erzeugt werden. In Vorversuchen haben sich durch Implantation erzeugte MgO-Schichten als erfolgversprechender Korrosionsschutz angedeutet [17]. Kristallographische Spannungen zwischen Metall- und Oxidphase werden aufgrund des Gradienten der Sauerstoffkonzentration in der Tiefe des Metallvolumens abgebaut. Die Untersuchungen in schwach saurer Natriumsulfatlösung zeigen, daß die Sauerstoffionenimplantation zu einer deutlichen Verbesserung der Korrosionseigenschaften von Magnesium führt.

Under atmospheric conditions magnesium forms oxide layers which consist mainly of magnesium hydroxide. The protective action of Mg(OH)2 is minor in sulphate-, carbonate- or chloride containing solutions [2, 18]. Additionally, the crystallographic misfit between magnesium and magnesium hydroxide leads to crack formations inside the hydroxide layer and the metallic surface is then exposed. By using the ion implantation of oxygen (1*10(ext 18) O(exp +) /cm2) a MgO-layer can be formed and buried within the bulk metal. Pre-tests of MgO-layers produced by ion implantation suggest that it is successful as corrosion protection [17]. Crystallographic stresses between metal- and oxide phase will be reduced, depending on the gradient of oxygen concentration. The investigation in weekly acid sodium solution shows, that the oxygen ion implantation leads to a significant improvement in the corrosion behaviour of magnesium.