ISSN:
0947-5117
Keywords:
Chemistry
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Polymer and Materials Science
Source:
Wiley InterScience Backfile Collection 1832-2000
Topics:
Mechanical Engineering, Materials Science, Production Engineering, Mining and Metallurgy, Traffic Engineering, Precision Mechanics
Description / Table of Contents:
Korrosion von vorbehandeltem Aluminium nach der kathodischen ElektrotauchlackierungDie Kathodische Elektrotauchlackierung (KTL) ist seit nahezu zwei Jahrzehnten bei der industriellen Abscheidung von Grundierungen auf Stahl gut eingeführt. Epoxidharze ergeben optimale Resultate. Es besteht ein zunehmender Bedarf, dieselbe Technik für Aluminium anzuwenden, speziell für die Mischbauweise Eisen/Aluminium bei Autokarosserien. Allerdings kann dieses Metall durch die OH- -Ionen angegriffen werden, die bei der kathodischen Elektrolyse von Wasser gemäß H2O + e- → ½ H2 + OH entstehen. Die. Al2O · xH2O Schutzschicht kann sich langsam auflösen als Aluminat, und dann reagiert das Al-Metall schnell mit Wasser unter Bildung des dreifachen Volumens an Wasserstoff, wobei die oxidische Schicht wiederhergestellt wird. Demgemäß ist die Bruttoreaktion für die kathodische Korrosion des Al gegeben durch: Al + 2H2O + e- → AlO2- + 2H2.Es ist zu erwarten, daß die Änderungen an der Phasengrenze Al/AlOOH/Lack und die Akkumulation von hydrolisiertem Aluminat im Überzug unter anderem auch das Korrosionsschutzverhalten der Lackschichten beeinflussen könnten. Eine systematische Untersuchung des Einfusses von vier verschiedenen technischen Epoxidharzen von BASF Lacke & Farben AG (l)-(4) mit ihren individuellen Pigmentsystemen, wobei das eine für den Lack 3 frei von Bleisilikat war, wurde unternommen. Sieben verschiedene Aluminium (Legierungs) Substrate warden verwendet. Die Art der Vorbehandlung war in den meisten Fällen eine Zinkphosphatierung. Drei Standard-Korrosionstests für die konventionelle Korrosion (KK) und eine für Filiformkorrosion (FFK) wurden angewandt und standardmäßig ausgewertet. Der verschärfte Freibewitterungs-Korrosionstest dauerte 360 Tage.Es wurde gefunden, daß die Korrosionsschutzwirksamkeit für die KK hauptsächlich durch das Harz beeinflußt wurde, wobei sie in der folgenden Reihenfolge abnahm: \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$$ (4) 〉 (2) 〉 (1),\,(3). $$\end{document}Der Einfluß des Substrats war nicht sehr ausgeprägt, aber ein relatives Optimum konnte erkannt werden mit Al Mg 0.4 Si 1.2 mit Gelbchromatierung und Bonazinc 2000® und mit Al Mg 1.5 Si 0.5 Cu 4.0 mit Gelbchromatierung (mit einer Ausnahme). Die Reihenfolge der Wirksamkeit gegen die FFK änderte sich wie folgt: \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$$ (2) 〉 (3) 〉 〉 (1),\,(4), $$\end{document} und zinkphosphatiertes Al Mg 3 war allen anderen Substraten überlegen. Die analytisch bestimmte Geschwindigkeit der kathodischen Korrosion für unpigmentierte Lacke korrelierte nicht mit diesen Resultaten, und dies konnte indikativ sein für spezifische Pigmenteffekte. Zusammenfassend kann man sagen, daß these systematische Untersuchung auf der Basis von praktischen Systemen und Korrosionstestmethoden einen Weg aufzeigt für die Optimierung der KTL auf Aluminium.
Notes:
Cathodic deposition of paint (CDP) is Well introduced for the industrial coating of primers onto steel since nearly two decades. Epoxy resins provide optimum results. There is an increasing demand to apply the same technique for aluminium, especially for mixed constructions Fe/Al in motor car bodies. However, this metal may be attacked by the OH--ions, generated by the cathodic electrolysis of water according to: H2O + e- → ½ H2 + OH-. The Al2O3 · xH2O protecting layer may dissolve slowly as aluminate and Al-metal then reacts rapidly with water to generate the threefold volume of hydrogen under the reestablishment of the oxide layer. Thus, the overall reaction for this cathodic corrosion of Al is given by: Al + 2H2O + e- → AlO2- + 2H2.It can be foreseen, that the changes at the phase boundary Al, AlOOH/paint and the accumulation of hydrolysed aluminate in the coating may influence, among other, the corrosion protection behavior of the paint layers. A systematic study of the influence of four different industrial epoxy resins from BASF Lacks & Farben AG (1)-(4) with their individual pigment systems, the one for paint (3) to be free of lead silicate, was undertaken. Seven different aluminium (alloy) substrates were employed. Their pretreatment modes were mostly due to zincphosphatation. Three standard corrosion tests for conventional corrosion, (CC) and one for filiform corrosion (FFC) were employed and evaluated, as usual. The accelerated open air corrosion test lasted 360 days.It was found, that for CC the corrosion protection capability was predominantly influenced by the resin, and it decreased in the following order: \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$$ (4) 〉 (2) 〉 (1),\,(3). $$\end{document}The effect of the substrate was not very pronounced, but a relative optimum could be seen with Al Mg 0.4 Si 1.2-chromate pretreatment and Bonazinc 2000® and with Al Mg 1.5 Si 0.5 Cu 4.0-chromate pretreatment (with one exception). The ranking for FFC changed to: \documentclass{article}\pagestyle{empty}\begin{document}$$ (2) 〉 (3) 〉 〉 (1),\,(4), $$\end{document}, and zincphosphated Al Mg 3 was superior over all the other substrates. The analytically determined rate of cathodic corrosion for unpigmented paints did not correlate to these results, and this may be indicative for specific pigment effects. In conclusion, this systematic study reveals, on the basis of practical systems and corrosion test methods, a way for the optimization of CDP on aluminium.
Additional Material:
12 Ill.
Type of Medium:
Electronic Resource
URL:
http://dx.doi.org/10.1002/maco.19950460802
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