Freitag vormittags Vorträge - Bunsentagung - Technische Universität ...

Freitag 21.05.2004, 16:50 Uhr
Vortrag - Grenzflächen
Detektion von Elementarprozessen der
Tribokorrosion
D
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Achim Walter Hassel, Keng Soong Tan , Andrew Smith , Martin
Stratmann
Max-Planck-Institut für Eisenforschung, Düsseldorf
Technisch wichtige Materialien wie Aluminium und Edelstahl
können nur deshalb erfolgreich eingesetzt werden, weil ein Teil
des Metalls mit Luft oder Wasser reagiert und eine Oxidschicht
bildet. Diese Passivschicht ist oft nur wenige Atomlagen dick
und vermag dennoch das Material effizient vor einem weiteren
chemischen Angriff zu schützen. Durch mechanische Einwirkung
kann diese Schicht zerstört werden und das Metall ist
dann dem chemischen Angriff ausgeliefert. Den gleichzeitigen
chemischen und mechanischen Angriff bezeichnet man als Tribokorrosion,
welcher in Folge der synergistischen Effekte zu
dramatischen Schädigungen führen kann. Sie tritt beispielsweise
an Schiffsschrauben, in Pumpen oder Kühlwasserkreisläufen
aber auch an Amalgamfüllungen auf. Die Entwicklung verbesserter
Materialien setzt ein detailliertes Verständnis der Schädigungsmechanismen
und des Materialverhaltens voraus.
Ziel der hier vorgestellten Arbeiten war es, die Experimente
dahingehend zu modifizieren, dass einzelne tribologische Ereignisse
zu detektieren und damit zu analysieren sind. Hierzu
wurde eine Hochgeschwindigkeitsmessdatenerfassung konstruiert.
Durch Verwendung von Mikroelektroden gelang es,
die Elementarereignisse der partikelinduzierten Strömungskorrosion
in Form einzelner Repassivierungstransienten quantitativ
zu erfassen. Die sich anschließenden rasterelektronen- und rasterkraftmikroskopischen
Untersuchungen der Elektrodenoberfläche
gestatteten dann ein Zuordnung zu den mikro- und nanoskopischen
Schädigungen die je nach Form der Partikel, Art des
Auftreffens und Strömungsgeschwindigkeit sehr unterschiedlich
sind. Die Schädigungsmechanismen werden basierend auf
diesen Ergebnissen diskutiert und mit Indenterversuchen verglichen.