Neue Sol-Gel-Beschichtungen als Korrosions-und Verschleißschutz für NE-Metalle

✍ Scribed by Dipl.-Chem. S. Langenfeld; Dipl.-Chem. G. Jonschker; Prof. Dr. H. Schmidt

• Publisher: John Wiley and Sons
• Year: 1998
• Tongue: English
• Weight: 818 KB
• Volume: 29
• Category: Article
• ISSN: 0933-5137
• DOI: 10.1002/mawe.19980290108

✦ Synopsis

Es wurde ein neuer Beschichtungswerkstoff auf Basis von anorganisch-organischen Koinpositen zum Schutz von Metalloberflachen, besonders von Aluminium eiitwickelt. Das Beschichtungsmaterial wurde uber den Sol-Gel-ProzeI.3 synthetisiert, ausgehend von Epoxy-funktionalisierten Alkoxysilanen und aroinatischen Diolen als QuervernetLer. Als Liisungsmittel wurden Alkohole und Glykolether verwendet.

Die Viskositiit der Systeme wurde so eingestellt, dal3 sowohl Spriih-, als auch Tauch-und Hut-Beschichtungen durchgeiuhrt werden konnten. Sie lag iwischen 7 und 55 mPa.s. Nach dem thermischen Verdichtungsprozelj bci 100-220 ' C wurden transparente Beschichtungen mit ausgezeichneter Haftung auf AIL, Mg-, Zn-und Messing-ObertlBchen (Gitterschnitt-und Tape-Test: Klasse 0) erhalten. Die Korrosionsfestigkeit beschichteter Aluminiumlegierungen (A1 99.5, AIMg3, AlMgSi I ) wurde mit dem Salzspruhverfahren (DIN 50021) und dem CASS-Test (NaCI, CuC1,.2H20, Essigsaure, pH = 3) gepruft und auch nach 3000 Stunden trat keine Unterwanderung der Grenzfliiche Metall I Schicht auf. Ebenso wurde keine ,,Filiform"-Korrosion beobachtet. Messingproben zeigten nach 500 h Salzspruhnebel-Test weniger als 4 mm mittlere Unterwanderungsbreite. Daruber hinaus wurde die Abriebbestandigkeit der Proben uberpruft. Die Schichten zeigten keine sichtbare Beschiidigung nach Prufung des Abriebes mit dem Reibradverfahren (1000 Zyklen. Rlder: CS 10-F).

Es konnten stabile Dispersionen von organischen Farbpigmenten im transparenten Basissystem hergestellt werden, wodurch eine groBe Vielfalt farbiger Beschichtungen erhalten wurde.

A new composite coating inaterial has been developed for the protection of non-ferrous alloys (e.g. aluminum, magnesium, zinc and brass). The coating materials were prepared by the sol- gel process from epoxyalkoxysilanes and aromatic diols to act as crosslinking agents. As solvent, alcohols and glycol ethers have been used.

The viscosity of the system (7-55 mPa.s) was established in a way to be used in spray, dip or flow coating processes. The transparent coatings were cured at T = 100-220 "C. In corrosion tests, 3000 hours salt-spray climate and 240 hours CASS-test = Copper chloride and Acetic acid added Salt Spray, no infiltration of the metal-coating interface and no ,,filiforin-corrosion" on A199.5, AIMg3 and AlMgSiI was observed. Brass samples showed less than 4 mm extension of a scribe after 500 hours salt-spray-test. The coatings showed no visible traces of abrasion after 1000 cycles taber abrader test and an excellent adhesion (cross cut and tape-test: grade 0). The transparent basic systems were pigmented by 5-10 wt. %J of colored organic pigments to obtain all kind of colored coatings.