Lehrstuhl für Korrosion und Korrosionsschutz

  Assistentin analysiert Urheberrecht: Martin Braun

Die wachsende Nachfrage nach optimierten Werkstoffen in Bereichen wie Flugzeug- und Automobil­bau, Chemie- und Kraftwerksanlagen sowie Medizintechnik regt die Entwicklung neuer Werkstoffe und Oberflächen mit attraktiven Mikrostrukturen und Eigenschaften an. Zu diesen Werkstoffen gehören, sowohl Al-, Mg-, Ti- und Ni-Legierungen als auch Stähle. Die mikrostrukturelle Charakterisierung und die darauf aufbauende Aufstellung von Mikrostruktur / Eigenschaftsbeziehungen bilden die Voraussetzung für die Weiterentwicklung bzw. das Design neuer Werkstoffe mit verbesserten Eigenschaften. Im Vordergrund der Aktivitäten des Lehrstuhls für Korrosion und Korrosionsschutz von Frau Prof. Dr.-Ing. habil. Daniela Zander, der Inhaberin der neuen DFG geförderten Heisenberg Professur am Gießerei-Institut, steht das Design von Materialien und Oberflächen mit optimierten Korrosionseigenschaften ohne und mit mechanischer Beanspruchung unter Einbeziehung interdisziplinärer Fragestellungen.

Forschungsschwerpunkte

Chemische und elektrochemische Korrosion

Veränderte Umweltbedingungen und Anforderungsprofile erfordern die grundlagenorientierte Untersuchung chemischer und elektrochemischer Korrosionsmechanismen von Metallen. Forschungsgegenstand ist die mikrostrukturelle Aufklärung von Schädigungsmechanismen, z.B. interkristalliner Korrosion, Spannungsrisskorrosion, Oxidation, und stellt diese in Zusammenhang mit Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren sowie Anwendungen technischer Legierungen und Hybridmaterialien.

Korrosionsschutz

Die volkswirtschaftliche Betrachtung der mit Korrosion verbundenen Kosten, verdeutlicht die Notwendigkeit von Korrosionsschutzmaßnahmen. Forschungsgegenstand ist dabei die Optimierung der Korrosionsbeständigkeit metallischer Werkstoffe durch Legierungsentwicklung, optimierte Gefüge sowie anorganische und anorganisch-organische Beschichtungen.

Wasserstoff in Metallen

Wasserstoff als das leichteste chemische Element wird hinsichtlich seiner Nutzung und des Einflusses auf Metalle vielfältig diskutiert. Insbesondere der Einsatz als temporäres Legierungselement in Wasserstoffspeichersystemen oder während des thermochemical processing, aber auch hinsichtlich seiner versprödenden Eigenschaften wird die Wechselwirkung Wasserstoff / Metall grundlagenorientiert am KKS untersucht.

Materialien und Oberflächen für Implantate

Dauerimplantate aus Ti-Legierungen sowie degradierbare Mg-Legierungen sind nur einige Beispiele gezielt weiterentwickelter Materialien für den Einsatz in der Medizin. Im Fokus der Forschungsarbeiten steht dabei die Entwicklung von Legierungen, Oberflächen und Ersatzelektrolyten sowie die Untersuchung der Grenzflächenreaktionen, um in-vitro Testmethoden und in-vivo Eigenschaften zu optimieren.

Modellentwicklung / Simulation

Zur Vorhersage der Lebensdauer von Bauteilen ist die Simulation von Korrosionsprozessen von großer Bedeutung. Dazu werden auf Basis elektrochemischer thermodynamischer und kinetischer Daten erste mathematisch-physikalische Korrosionsmodelle entwickelt und zukünftig in Zusammenarbeit mit ACCESS e.V. mit Gefügesimulationen korreliert.

Korrosionsprüfung

Der Lehrstuhl ist an der Entwicklung neuer Prüfvorschriften beteiligt und führt Korrosions-, Gefüge- und Schadensuntersuchungen unter Beachtung industrieller Vorschriften durch.