Intelligente sensorische Beschichtungen für die Frühwarnung vor Degradation
Ein neuer Übersichtsartikel fasst die Merkmale der verschiedenen Korrosionsstadien unter Beschichtungen zusammen und gibt einen systematischen Überblick über frühere Studien zu sensitiven und selbstwarnenden Beschichtungen.
Metallische Beschichtungen sind praktische, einfache und wirksame Strategien für den Korrosionsschutz, indem sie den Kontakt zwischen Metallen oder Legierungen und korrosiven Medien begrenzen. Durch die Beschädigung der Beschichtungen können jedoch korrosive Medien in die Oberfläche der darunter liegenden Metalle und Legierungen eindringen, was zu korrosionsbedingten Materialfehlern wie Ätzgruben, Rissen und Delaminationen an den Grenzflächen führt. Die Entwicklung von Beschichtungen mit intelligenten Korrosionseigenschaften im Frühstadium ist derzeit ein interessantes, aber anspruchsvolles Forschungsgebiet. Diese Beschichtungen können unsichtbare mikroskopische Korrosion aufspüren und besitzen möglicherweise sogar selbstreparierende Fähigkeiten.
Vor- und Nachteile der verschiedenen Beschichtungen
Eine neue Übersichtsarbeit fasst die Merkmale der verschiedenen Korrosionsstadien unter Beschichtungen zusammen und gibt einen systematischen Überblick über frühere Studien zu selbstwarnenden Beschichtungen. Es wurden verschiedene Sensormoleküle entwickelt, die farbmetrische oder fluoreszierende Sonden verwenden. Der Bericht beleuchtet diese Entwicklungen sowie die Kombination von Sensormolekülen mit verschiedenen Beschichtungen, die eine Korrosionserkennung ermöglichen. Die Autoren haben diese in drei Mechanismen eingeteilt, je nachdem, welche lokalen Veränderungen überwacht werden: pH-Wert, Metallionen und Beschichtungsschäden. Die Vor- und Nachteile der verschiedenen Beschichtungen (Nanocontainer auf Siliziumdioxidbasis, Schichtdoppelhydroxide und Poly(harnstoff-Formaldehyd)/Polyurethan-Doppelschalen-Mikrokapseln) werden ebenfalls erörtert. Abschließend fassen die Autoren zusammen, dass die derzeitige einschlägige Forschung vielversprechende Aussichten bietet, dass aber künftige Forschungsanstrengungen, die sich auf ihre Beschichtungen konzentrieren, vorrangig sein müssen: Kompatibilität, Lebensdauer, Umwelttoxizität und praktische Wirksamkeit.
Die Übersichtsarbeit wurde in Progress in Organic Coatings, Band 177, April 2023 veröffentlicht.