Umweltfreundlicher Rostschutz entfaltet seine Wirkung durch einfaches Aufsprühen

Eine besondere Struktur schützt vor Korrosion Quelle: Quelle: Uwe Bellhäuser (idw)

Wo Metall ist, da ist meistens auch Rost. Ob am Unterboden des Autos, an Gartengeräten oder an Maschinenteilen – Witterungseinflüsse, Sauerstoff oder mechanische Belastungen nagen ohne Unterlass am Metall. Früher oder später sind Geräte so verrostet, dass ihr Betrieb nicht mehr sicher, oder ihre Funktion stark eingeschränkt ist. Oft werden zum Schutz Schwermetalle verwendet, die zwar vor Rost schützen, dafür aber nicht ungefährlich für Mensch und Umwelt sind. Forscher am INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien haben nun ein Material entwickelt, das durch einfaches Aufsprühen eine wirksame Schutzschicht gegen das Rosten bildet – ganz ohne Schwermetalle.

„Das Besondere ist die Strukturierung dieser Schicht: Die Schutz-Partikel ordnen sich von alleine dachziegelartig an. Ähnlich wie bei einer Mauer lagern sich so mehrere Partikel-Schichten versetzt übereinander; das Ergebnis ist eine selbstorganisierte Barriere“, sagt Carsten Becker-Willinger, Leiter des Programmbereichs Nanomere. Die Schutzschicht misst rund ein Drittel der Dicke eines menschlichen Haares und verhindert das Eindringen von Gasen und Elektrolyten. Sie schützt vor Rost, der durch aggressive salzige Lösungen hervorgerufen wird, wie zum Beispiel streusalzhaltiges Spritzwasser, Meerwasser oder saurer Regen.

„Das ist aber nicht der einzige Vorteil“, meint Becker-Willinger weiter, „dieses sogenannte Kompositmaterial ist ein speziell zusammengestelltes Gemisch aus flüssigen und festen Bestandteilen. Wir können dabei ganz auf gesundheitsschädliche Metalle verzichten, vor allem auf das krebserzeugende Chrom VI und andere Schwermetalle“, sagt der Chemiker. Viele übliche Korrosionsschutzmittel kämen ohne Chrom VI nicht aus.

Ein dritter Vorteil kommt noch dazu: Die Schutzschicht bleibt intakt, auch wenn Kieselsteine, Sand oder Stäube auf der Schutzschicht „kratzen“. Ein typischer Test zeigt, dass die neue Beschichtung auch Belastungen durch Schlag oder Reibung standhält: Lässt man auf eine beschichtete Platte eine Stahlhalbkugel so schwer wie zwei Pakete Zucker aus einem Meter Höhe fallen, wird die neue Beschichtung zwar leicht verformt – sie reißt jedoch nicht und platzt auch nicht ab – die Barriere bleibt bestehen und der Korrosionsschutz bleibt erhalten.

Die Schutzschicht eignet sich für Stähle, Metalllegierungen und Metalle wie zum Beispiel Aluminium, Magnesium oder Kupfer. Platten, Rohre, Zahnräder, Werkzeuge oder Maschinenteile beliebiger Form lassen sich durch Aufsprühen, Tauchen oder Anstreichen wirkungsvoll beschichten.

Vom 23. bis zum 27. April 2012 präsentieren die Forscher des INM – Leibniz-Institut für Neue Materialien diese und weitere Ergebnisse in Halle 2 am Stand C54 auf der Leitmesse „Research and Technology“.

Quelle: INM - Leibniz-Institut für Neue Materialien gGmbH (idw)