Hybrid-Beschichtung aus Epoxidharz, SiO₂ und Graphenoxid: Fortschrittlicher Korrosionsschutz für Aluminium in der Luftfahrt

In einer aktuellen Studie untersuchten Forschende eine hybride Epoxidharz-Beschichtung, die Siliziumdioxid (SiO₂) und Graphenoxid (GO) kombiniert, um Aluminium Al6061-T5 im Luftfahrtbereich vor Korrosion zu schützen. Drei Variationen des Materials wurden getestet, mit Konzentrationen von 0%, 0,1% und 0,5% GO.

Die Beschichtungen wurden mittels Sol-Gel-Verfahren hergestellt, wobei Siliziumdioxid in situ in eine funktionalisierte Epoxidharzmatrix eingebunden wurde. Tests gemäß ASTM-Standards zeigten, dass die Zugabe von 0,5% GO die mechanischen Eigenschaften wie Härte (bis 9H), Abriebfestigkeit (plus 35%) und Korrosionsschutz (bis zu 500 Stunden Beständigkeit) signifikant verbesserte.

Lesetipp: Korrosionsschutz durch Beschichtungen

Metalle gehören zu den wichtigsten Werkstoffen des täglichen Lebens und sollten vor Korrosion, die optische Fehler, Sicherheitsmängel und am Ende wirtschaftliche Schäden verursachen kann, geschützt werden. Das Buch „Korrosionsschutz durch Beschichtungen“ der Autoren Jörg Sander et al. bietet ein aktuelles Bild der Qualität und Chemie der Substratoberfläche, der fachgerechten Konversionsbehandlung, der Funktion von Harzen und antikorrosiven Pigmenten in Lacken sowie der neuesten Konzepte für den Korrosionsschutz.

Verbesserte Hydrophobie und Korrosionsbeständigkeit

Die hydrophoben Eigenschaften der Beschichtung wurden durch Kontaktwinkelmessungen belegt. Die Ergebnisse zeigen, dass GO eine anti-korrosive Barriere bildet, die die Lebensdauer der Beschichtung verlängert. Besonders die Variante mit 0,5% GO erwies sich als effektivste Lösung, um Aluminiumoberflächen in aggressiven Umgebungen langfristig zu schützen.

Quelle: Journal of Coatings Technology and Research, Volume 21, Seiten 559–574, 2024.