Was ist kontaktkorrosion?

Kontaktkorrosion

Kontaktkorrosion (auch galvanische Korrosion genannt) ist eine elektrochemische Reaktion, die auftritt, wenn zwei unterschiedliche Metalle oder Legierungen in einem Elektrolyten (z.B. Wasser, feuchte Luft) miteinander in Kontakt stehen. Eines der Metalle korrodiert beschleunigt, während das andere geschützt wird.

Ursachen:

• Unterschiedliche elektrochemische Potentiale: Die Metalle haben unterschiedliche Neigungen, Elektronen abzugeben (zu oxidieren). Das unedlere Metall (mit negativerem elektrochemischem Potential) wird zur Anode und korrodiert, während das edlere Metall (mit positiverem elektrochemischem Potential) zur Kathode wird.
• Elektrolyt: Ein Elektrolyt ist notwendig, um den Ionenfluss zwischen den Metallen zu ermöglichen und somit den Korrosionsprozess anzutreiben.
• Elektrischer Kontakt: Ein direkter oder indirekter (z.B. über eine leitfähige Verbindung) elektrischer Kontakt zwischen den Metallen ist erforderlich, damit Elektronen fließen können.

Auswirkungen:

• Beschleunigte Korrosion des unedleren Metalls: Die Korrosion kann sich auf den Bereich nahe der Kontaktstelle konzentrieren.
• Schutz des edleren Metalls: Das edlere Metall wird durch die kathodische Reaktion geschützt.

Beeinflussende Faktoren:

• Abstand in der elektrochemischen Spannungsreihe: Je größer der Unterschied im elektrochemischen Potential, desto stärker ist die Korrosion.
• Flächenverhältnis: Ein kleines Anoden- zu einem großen Kathodenbereich führt zu einer hohen Stromdichte an der Anode und damit zu einer beschleunigten Korrosion.
• Elektrolytzusammensetzung: Die Art und Konzentration der Ionen im Elektrolyten beeinflussen die Korrosionsgeschwindigkeit.
• Temperatur: Höhere Temperaturen beschleunigen in der Regel die Korrosionsreaktion.

Vermeidungsmaßnahmen:

• Verwendung ähnlicher Metalle: Wenn möglich, sollte man Metalle mit ähnlichen elektrochemischen Potentialen verwenden.
• Isolierung: Die Metalle sollten elektrisch voneinander isoliert werden, z.B. durch nichtleitende Zwischenlagen. Siehe auch Isolierung.
• Kathodischer Schutz: Die Struktur kann kathodisch geschützt werden, indem man ein Opfermetall (Anode) verwendet, das leichter korrodiert als die zu schützende Struktur. Siehe auch Kathodischer%20Schutz.
• Beschichtungen: Auftragen von Schutzbeschichtungen wie Lacke oder Kunststoffe auf eines oder beide Metalle, um den Kontakt mit dem Elektrolyten zu verhindern.
• Inhibitoren: Zugabe von Korrosionsinhibitoren zum Elektrolyten, um die Korrosionsrate zu verlangsamen.

Beispiele:

• Verbindung von Stahl (unedler) und Kupfer (edler) in einer Wasserleitung.
• Aluminium (unedler) und Stahl (edler) in einer Karosserie.
• Verwendung von Schrauben aus unedlerem Material in einer Konstruktion aus edlerem Material.

Zusammenfassend: Kontaktkorrosion ist ein wichtiger Aspekt bei der Materialauswahl und Konstruktion, um die Lebensdauer von Bauteilen und Strukturen zu gewährleisten. Ein Verständnis der elektrochemischen Prinzipien und der Einflussfaktoren ist entscheidend, um geeignete Maßnahmen zur Vermeidung oder Minimierung der Korrosion zu treffen.