Sonstige Einrichtungen. INM Leibniz-Institut für Neue Materialien
Doi
Abstract
Es wurde ein neuer Beschichtungswerkstoff auf Basis von anorganisch-organischen Kompositen zum Schutz von Metalloberflächen, besonders von Aluminium entwickelt. Das Beschichtungsmaterial wurde über den Sol-Gel-Prozeß synthetisiert, ausgehend von Epoxy-funktionalisierten Alkoxysilanen und aromatischen Diolen als Quervernetzer. Als Lösungsmittel wurden Alkohole und Glykolether verwendet. Die Viskosität der Systeme wurde so eingestellt, dass sowohl Sprüh-, als auch Tauch- und Flut-Beschichtungen durchgeführt werden konnten. Sie lag zwischen 7 und 55 mPas. Nach dem thermischen Verdichtungsprozeß bei 100-220°C wurden transparente Beschichtungen mit ausgezeichneter Haftung auf Al-Mg-, Zn-und Messing-Oberflächen (Gitterschnitt- und Tape-Test: Klasse 0) erhalten. Die Korrosionsfestigkeit beschichteter Aluminiumlegierungen (Al 99.5, AlMg3, AlMgSi I) wurde mit dem Salzsprühverfahren (DIN 50021) und dem CASS-Test (NaCl, CuCl2•2H2O, Essigsäure, pH=3) geprüft und auch nach 3000 Stunden trat keine Unterwanderung der Grenzfläche Metall / Schicht auf. Ebenso wurde keine Filiform-Korrosion beobachtet. Messingproben zeigten nach 500 h Salzsprühnebel-Test weniger als 4 mm mittlere Unterwanderungsbreite. Darüber hinaus wurde die Abriebbeständigkeit der Proben überprüft. Die Schichten zeigten keine sichtbare Beschädigung nach Prüfung des Abriebes mit dem Reibradverfahren (1000 Zyklen, Räder: CS 10-F). Es konnten stabile Dispersionen von organischen Farbpigmenten im transparenten Basissystem hergestellt werden, wodurch eine große Vielfalt farbiger Beschichtungen erhalten wurde.A new composite coating material 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 "filiform-corrosion" on A199.5, AlMg3 and AIMgSi1 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. % of colored organic pigments to obtain all kind of colored coatings
