Abriebfestigkeit von organischen Beschichtungen für Offshore-Windkraftanlagen
Forscher haben die abrasive Verschleißbeständigkeit von organischen Offshore-Windkraftbeschichtungen untersucht.
Dreizehn organische Beschichtungen mit drei Basispolymeren (Epoxid, Polysiloxan, Polyurethan) wurden in einem lastgesteuerten Taber-Abrasionsprüfgerät bei unterschiedlichen Normalkräften (2,5 bis 25 N) getestet. Es wurden Abriebfunktionen sowie zwei partielle Abriebwiderstands-Koeffizienten geschätzt.
Die Ergebnisse der rasterelektronenmikroskopischen (REM) Untersuchungen zeigten, dass sowohl plastische Verformungsmechanismen als auch Bruchmechanismen den Materialabtrag während des abrasiven Verschleißes der Werkstoffe verursachten. Der vorherrschende und geschwindigkeitsbestimmende Mechanismus hing von der Normalkraft und dem Polymertyp ab. Der abrasive Verschleiß in Bezug auf den Schichtdickenverlust sowie die Wahrscheinlichkeit von auf Bruch/Rissbildung basierenden Materialabtragsmechanismen nahm mit zunehmender Normalkraft zu.
Epoxid > Polysiloxan > Polyurethan
Die Rangfolge der Abrasionsverschleißfestigkeit war wie folgt: Epoxid > Polysiloxan > Polyurethan. Die Beziehung zwischen Abrasivverschleiß und Normalkraft folgte einem Potenzgesetz mit Potenzexponenten zwischen 0,45 und 1,4. Es wurde festgestellt, dass die Potenzexponenten von den Polymertypen abhängen. Der Polymertyp war sehr wichtig für niedrige Normalkräfte, während die Bedeutung der Polymervariation für die höheren Normalkräfte verschwand.
Die Studie wurde im Journal of Coatings Technology and Research Volume 18, 2021 veröffentlicht.