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Nanomaterial ersetzt Chrom(VI) im Korrosionsschutz

Forscher an den Fraunhofer-Instituten für Silicatforschung ISC in Würzburg und für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU in Chemnitz sowie am Institut für Korrosionsschutz Dresden GmbH haben eine Alternative zu Chrom(VI)-Schutzschichten entwickelt - auf Basis von Nanokompositen. "Die neu entwickelten Nanomaterialien, die im Sol-Gel-Verfahren hergestellt werden, haften gut auf den meisten der untersuchten Verzinkungsvarianten", sagt Dr. Johanna Kron, Projektleiterin am ISC.

Zur Herstellung tauchten die Forscher verzinkte Stahlbleche in ein Beschichtungssol und trugen eine Pulverbeschichtung auf. Beschichtete Bleche unterzogen sie verschiedenen Belastungstests: So lagerten sie etwa angeritzte Bleche für 360 Stunden in einer Kammer, in der Salzsole vernebelt wird und eine Temperatur von 35 °C herrscht. Außerdem legten sie die Bleche für 240 Stunden in eine Klimakammer mit 100 Prozent relativer Luftfeuchtigkeit. "Die meisten verzinkten Materialien werden durch diese Schichten ähnlich gut geschützt wie durch eine kommerzielle Gelbchromatierung. Im Vergleich zu einem am Markt befindlichen chromfreien System sowie einer Chrom(III)-Passivierung sind die neuen Schichten oft sogar leistungsfähiger", erklärt Kron.

So können die behandelten Bleche nach Anhaben der Projektleiterin auch tiefgezogen und gebogen werden, ohne die weniger als ein tausendstel Millimeter dicke Schicht zu zerstören. Im Labormaßstab haben die Forscher den Korrosionsschutz bereits hergestellt. In etwa fünf Jahren, so schätzt die Expertin, könnte das System auf den Markt kommen.

Seit Mitte 2007 verbietet das Europäische Parlament toxische und krebserregenden Chrom(VI)-Verbindungen bei der Autoherstellung. Bis dahin schützte eine Chromatschicht unter dem Autolack die Karosserie vor Korrosion. Seitdem haben einige chrom(VI)-freie Schutzschichten den Weg in die Industriehallen gefunden - sie bieten jedoch nach Angaben der Fraunhofer-Gesellschaft nicht den gleichen Schutz wie Chrom(VI)-Schichten und lassen sich nicht auf allen Metalloberflächen einsetzen.
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