Analyse des elektrochemischen Potentialrauschens zur Untersuchung des korrosiven Angriffs auf dünne Schutzschichten am Beispiel von Kohlenstoff auf Aluminium

In der vorliegenden Arbeit wurde das elektrochemische Potentialrauschen untersucht. Hierzu wurde die statistische Analyse in Form der Schnellen Fourier Transformation (FFT) genutzt. Diese Analysentechnik wurde auf beschichtete Aluminiumoberflächen angewendet. Es wurde ein Verfahren zur Analyse des e...

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Main Author: Sundermann, Christoph
Contributors: Ensinger, Wolfgang (Prof. Dr.) (Thesis advisor)
Format: Dissertation
Language:German
Published: Philipps-Universität Marburg 2003
Chemie
Subjects:
Online Access:PDF Full Text
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Description
Summary:In der vorliegenden Arbeit wurde das elektrochemische Potentialrauschen untersucht. Hierzu wurde die statistische Analyse in Form der Schnellen Fourier Transformation (FFT) genutzt. Diese Analysentechnik wurde auf beschichtete Aluminiumoberflächen angewendet. Es wurde ein Verfahren zur Analyse des elektrochemischen Potentialrauschens etabliert. Bei den Untersuchungen stand die Übertragbarkeit der Ergebnisse des reinen Metalls auf die beschichteten Oberflächen im Vordergrund. Dies erforderte den Aufbau einer elektrochemischen Messeinrichtung zur Erfassung schneller Änderungen des Potentials. Hieran wurde ein System zur Datenerfassung mit einer schnellen Messkarte und einem großen Datenspeicher angeschlossen. Das aufgebaute Messsystem und die entwickelte Software wurde mit einem Präzisionsspannungsgeber und einem Funktionsgenerator auf ihre Genauigkeit überprüft. Mit dem aufgebauten Messsystem wurden im weiteren Verlauf der Arbeit mehrere Untersuchungsreihen an unbeschichteten Aluminiumoberflächen durchgeführt. Hierbei wurde der Einfluss der Temperatur, des Oberflächenzustandes der Aluminiumproben (Poliergrad) und der Konzentration an Chloridionen in dem korrosiven Medium untersucht. Weiterhin wurden Proben in einer Sputteranlage mit unterschiedlich dünnen Kohlenstoffschichten versehen und diese sowohl mit Polarisationsmessungen wie auch mit der neuen Methode der Analyse des elektrochemischen Potentialrauschens untersucht. Wie die Ergebnisse gezeigt haben, induziert Lochkorrosion bei Aluminium niederfrequente Potentialschwankungen mit großen Amplituden. Dies zeigt sich in den FFT-Diagrammen in einem Anstieg im Niederfrequenzbereich. Die Fluktuationen entstehen aus Bruch- / Heil-Vorgängen des Oxids aus der lokalen Auflösung des Oxids, durch Anionenangriffe und aus der Entstehung von Wasserstoff in den Löchern. Diese Vorgänge setzen in den Poren der Beschichtung ein sowie an Bereichen, wo die Schicht adhäsiv versagt. Eine höhere Rate dieser Ereignisse führt zu einer höheren Anstiegsfrequenz im FFT-Diagramm. Hier bieten sich mit der Technik der statistischen Analyse des elektrochemischen Rauschens neue Untersuchungsmöglichkeiten für die Korrosion von Schicht / Substrat-Systemen.
DOI:https://doi.org/10.17192/z2003.0473