Zunächst die Verzinkung:
Eigenschaften: Zink ist in trockener Luft relativ stabil und verfärbt sich kaum. In Wasser und feuchter Atmosphäre reagiert es mit Sauerstoff oder Kohlendioxid und bildet Oxide oder alkalische Zinkcarbonatfilme. Diese verhindern die weitere Abscheidung und Oxidation des Zinks und wirken schützend. Zink ist sehr anfällig für Korrosion in Säuren, Laugen und Sulfiden. Die Zinkbeschichtung muss daher in der Regel passiviert werden. Nach der Passivierung in Chromsäure oder Chromatlösung reagiert der gebildete Passivierungsfilm nur schwer mit feuchter Luft, wodurch die Korrosionsbeständigkeit deutlich verbessert wird. Bei Federteilen, dünnwandigen Teilen (Wandstärke < 0,5 µm) und Stahlteilen mit hohen Anforderungen an die mechanische Festigkeit ist eine Wasserstoffentfernung erforderlich. Kupfer- und Kupferlegierungsteile benötigen keine Wasserstoffentfernung. Die Verzinkung ist kostengünstig, einfach zu verarbeiten und erzielt gute Ergebnisse. Da das Standardpotential von Zink relativ negativ ist, dient die Verzinkung bei vielen Metallen als anodische Beschichtung.
Anwendung: Die Verzinkung findet unter atmosphärischen Bedingungen und in anderen geeigneten Umgebungen breite Anwendung. Sie ist jedoch nicht für Reibungsteile geeignet.
Zweitens, Cadmiumplattierung
Eigenschaften: Für Teile, die mit Meeresatmosphäre oder Meerwasser sowie mit Wassertemperaturen über 70 °C in Kontakt kommen, ist eine Cadmiumplattierung relativ stabil, weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit und gute Schmierfähigkeit auf. Sie löst sich sehr langsam in verdünnter Salzsäure, jedoch sehr leicht in Salpetersäure. Cadmium ist in Laugen unlöslich, und sein Oxid ist ebenfalls wasserunlöslich. Cadmiumplattierungen sind weicher als Zinkplattierungen, weisen eine geringere Wasserstoffversprödung auf, haften gut und können unter bestimmten elektrolytischen Bedingungen optisch ansprechender sein als Zinkplattierungen. Allerdings sind die beim Schmelzen von Cadmium entstehenden Gase giftig, und auch lösliche Cadmiumsalze sind giftig. Unter normalen Bedingungen bildet Cadmium auf Stahl eine kathodische und in Meeresatmosphäre sowie bei hohen Temperaturen eine anodische Schicht.
Anwendung: Es dient hauptsächlich dem Schutz von Bauteilen vor atmosphärischer Korrosion durch Meerwasser oder ähnliche Salzlösungen und gesättigten Meerwasserdampf. Viele Bauteile, Federn und Gewindeteile in der Luft- und Raumfahrt, Schifffahrt und Elektronikindustrie werden mit Cadmium beschichtet. Es lässt sich polieren, phosphatieren und als Lackgrundierung verwenden, ist jedoch nicht für den Gebrauch als Geschirr geeignet.
Drittens, Verchromung
Eigenschaften: Chrom ist in feuchter Atmosphäre, Laugen, Salpetersäure, Sulfiden, Carbonatlösungen und organischen Säuren sehr stabil und löst sich leicht in Salzsäure und heißer, konzentrierter Schwefelsäure. Wird die Chromschicht unter Gleichstrom als Anode verwendet, löst sie sich leicht in Natronlauge. Die Chromschicht zeichnet sich durch starke Haftung, hohe Härte (800–1000 V), gute Verschleißfestigkeit, hohe Lichtreflexion und hohe Hitzebeständigkeit aus. Unterhalb von 480 °C ändert sie ihre Farbe nicht, oberhalb von 500 °C beginnt sie zu oxidieren, und bei 700 °C nimmt die Härte deutlich ab. Zu den Nachteilen von Chrom zählen seine Härte, Sprödigkeit und die Neigung zum Abplatzen, die sich insbesondere bei wechselnden Stoßbelastungen bemerkbar macht. Zudem ist Chrom porös. Metallisches Chrom passiviert an der Luft leicht und bildet einen Passivierungsfilm, wodurch sich das Potenzial des Chroms ändert. Daher bildet Chrom auf Eisen eine kathodische Beschichtung.
Anwendung: Die direkte Chrombeschichtung von Stahlteilen als Korrosionsschutzschicht ist nicht optimal. Üblicherweise lassen sich Rostschutz und dekorative Effekte durch mehrschichtige Galvanisierung (z. B. Verkupferung → Vernickelung → Verchromung) erzielen. Chrom wird heutzutage häufig zur Verbesserung der Verschleißfestigkeit, zur Maßkorrektur, zur Lichtreflexion und für dekorative Beleuchtung eingesetzt.
Viertens, Vernickelung
Eigenschaften: Nickel besitzt eine gute chemische Stabilität in der Atmosphäre und in alkalischen Lösungen, verfärbt sich kaum und oxidiert erst bei Temperaturen über 600 °C. Es löst sich sehr langsam in Schwefelsäure und Salzsäure, ist aber in verdünnter Salpetersäure leicht löslich. In konzentrierter Salpetersäure lässt es sich leicht passivieren und bietet eine gute Korrosionsbeständigkeit. Nickelbeschichtungen sind hart, leicht zu polieren, weisen eine hohe Lichtreflexion auf und können die Optik verbessern. Ein Nachteil ist ihre Porosität. Um diesen Nachteil zu beheben, können mehrere Metallbeschichtungen verwendet werden, wobei Nickel die mittlere Schicht bildet. Nickel dient als Kathodenschicht für Eisen und als Anodenschicht für Kupfer.
Anwendung: Wird üblicherweise zum Schutz dekorativer Beschichtungen eingesetzt, um Korrosion zu verhindern und die Optik zu verbessern. Nickelbeschichtungen auf Kupferprodukten bieten idealen Korrosionsschutz, da Nickel jedoch relativ teuer ist, wird häufig eine Kupfer-Zinn-Legierung anstelle von Nickel verwendet.
Veröffentlichungsdatum: 16. Oktober 2024