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Korrosionsschutz Emaillierungen von Edelstählen

| Redakteur: M.A. Manja Wühr

Ein Forschungsprojekt an der TU Clausthal widmet sich der Entwicklung von Edelstahlemails.

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In der oberen Reihe wurden die Edelstahl-Bleche vor dem Email-Auftrag nur gebeizt und das Email ist zum Teil durch die fehlende Haftung abgesprungen. In der unteren Reihe wurden die Bleche vorher gestrahlt und das Email haftet dann gut auf dem Edelstahl. Bild: TU Clausthal
In der oberen Reihe wurden die Edelstahl-Bleche vor dem Email-Auftrag nur gebeizt und das Email ist zum Teil durch die fehlende Haftung abgesprungen. In der unteren Reihe wurden die Bleche vorher gestrahlt und das Email haftet dann gut auf dem Edelstahl. Bild: TU Clausthal
( Archiv: Vogel Business Media )

Im Rahmen eines AiF-Forschungsprojektes will Bianca Heid, Doktorantin an der TU Clausthal, eine wissenschaftliche Grundlage für eine systematische Entwicklung von Edelstahlemails schaffen. Werden Edelstähle unter extremen Bedingungen, wie saure Kondensate und Gase unter oxidierenden Bedingungen bei hohen Temperaturen, eingesetzt, kann eine Emaillierung Korrosion verzögern oder verhindern. Bei chemischen Synthesen in Behältern können unkontrollierte katalytische Effekte auftreten. Eine Emaillierung kann dies vermeiden. Zudem verhindert sie die Abgabe von toxischen Legierungsbestandteilen, wie Chrom oder Nickel.

Welcher Stahl passt zu welchem Email?

Doch einen Haken hat die Sache: Stähle und Emails dehnen sich sehr unterschiedlich aus. Bei zu hohen Spannungen im Werkstoff kann die Emailschicht abplatzen. Für ihre Forschungen hat Heid drei verschiedene Edelstahlsorten mit unterschiedlichem Ausdehnungskoeffizienten ausgewählt. Um für jede Edelstahlsorte das optimale Email zu finden, hat sie mithilfe der statistischen Versuchsplanung die chemische Zusammensetzung variiert.

Dieses Verfahren benötigt weniger Einzelversuche als klassische Versuchsreihen. Mit einer geeigneten Software lässt sich dann ein mathematischer Zusammenhang zwischen den untersuchten Faktoren und den gemessenen Zielgrößen erstellen.

Die Auswertung der Ergebnisse zeigt den Einfluss der chemischen Zusammensatzung des Emails auf verschiedene Eigenschaften, z.B. chemische Beständigkeit, Ausdehnungskoeffizient oder Oberflächenbeschaffenheit. So zeigt die Untersuchung den Einfluss der einzelnen Rohstoffe bzw. Oxide auf die Email-Eigenschaften.

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