Abstract
Für ein neuartiges, bei der BAM Berlin [1] entwickeltes Verfahrenskonzept zur Abscheidung von Schwermetallen aus Klärschlammaschen werden hoch chlorhaltige Atmosphären (bis 20 % Chlor in trockener Luft) bei Temperaturen bis zu 1000 °C benötigt. Derzeit befinden sich keine Werkstoffe auf dem Markt, die unter diesen Bedingungen über einen langen Zeitraum stabil sind.
Im Rahmen eines Forschungsprojektes soll die Korrosionsbeständigkeit von Nickelbasislegierungen gegen Hochtemperaturchlorkorrosion durch Aufbringen von aluminium‐ und /oder siliziumhaltigen Diffusionsschichten optimiert werden. Dabei kommt das Pack Cementation‐ bzw. Pulverpackverfahren zum Einsatz. Das zu beschichtende Material wird in ein Pulver, bestehend aus dem Beschichtungsmetall, einem Halogenlieferanten (z. B. Ammoniumchlorid) und Aluminiumoxid als Füllmaterial eingebettet. Während eines mehrstündigen Glühprozesses bei Temperaturen von etwa 800 bis 1000 °C kommt es zur Bildung gasförmiger Metallhalogenide. Sie diffundieren durch die Pulverpackung und werden am Substrat unter Abscheidung des Beschichtungsmetalls zersetzt. Die nachfolgende Festphasendiffusion führt zur Ausbildung von Diffusionsschichten.
Thermodynamisch gesehen scheinen Werkstoffe mit hohen Gehalten an Aluminium und Silizium die Voraussetzung zu bieten, durch langsam wachsende, stabile Oxide die erforderliche Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten. Das tatsächliche Werkstoffverhalten soll in Auslagerungsversuchen unter chlorhaltiger Atmosphäre ermittelt werden.