Einflussfaktoren auf die Korrosion von unterschiedlich verzinkten Stahlprüfkörpern in Kurzzeitkorrosionstests und im Feld:
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2016
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|---|---|
| adam_text | INHALTSVERZEICHNIS
1
EINLEITUNG.....................................................................................................................................1
2 STAND DES
WISSENS.......................................................................................................................3
2.1 ELEKTROCHEMISCHE GRUNDLAGEN ZUM VERSTAENDNIS DER
KORROSIONSMECHANISMEN AN
VERZINKTEN
SUBSTRATOBERFLAECHEN..................................................................................................
3
2.2 STRUKTUREIGENSCHAFTEN VERZINKTER
UEBERZUEGE........................................................................
6
2.2.1 ZINK-NICKEL
UEBERZUEGE....................................................................................................
6
2.2.2 ZINK-EISEN
UEBERZUEGE.....................................................................................................
8
2.2.3 FEUERVERZINKTE
UEBERZUEGE...............................................................................................
8
2.3 KORROSIONSMECHANISMEN IM FELD UND UNTER LABORBEDINGUNGEN IN
ABHAENGIGKEIT
VERSCHIEDENER
EINFLUSSFAKTOREN.................................................................................................
11
2.3.1 ALLGEMEINE KENNTNISSE UEBER KORROSIONSBEEINFLUSSENDE PARAMETER UND
DIE
DECKSCHICHTBILDUNG AN VERZINKTEN
SUBSTRATEN.....................................................................
11
2.3.2
CHLORIDIONEN................................................................................................................
11
2.3.3 OI, C 02 UND S 0
2...........................................................................................................12
2.3.4
TEMPERATUR....................................................................................................................
13
2.3.5 EINFLUSSFAKTOREN ZUR DECKSCHICHTAUSBILDUNG AN VERZINKTEN
SUBSTRATEN
...................
13
2.3.6 BEDEUTUNG UND ERMITTLUNG DER *TIME OF WETNESS*
................................................... 20
2.4 KORROSIONSMECHANISTISCHE BESONDERHEITEN VON GALVANISCH VERZINKTEN
UND
FEUERVERZINKTEN
UEBERZUEGEN.......................................................................................................
22
2.4.1 ZINK-NICKEL
UEBERZUEGE..................................................................................................23
2.4.2 ZINK-EISEN
UEBERZUEGE...................................................................................................26
2.4.3 FEUERVERZINKTE
UEBERZUEGE.............................................................................................27
2.5 GEGENUEBERSTELLUNG VON LABOR- UND
FELDUNTERSUCHUNGEN................................................. 28
2.6 PRAEZISIERUNG DER AUFGABENSTELLUNG
....................................................................................
32
3 EXPERIMENTELLER T
EIL...............................................................................................................
34
3.1
VARIANTENBESCHREIBUNG.......................................................................................................
34
3.1.1 GALVANISCHE
ABSCHEIDUNG............................................................................................36
3.1.2
FEUERVERZINKUNG..........................................................................................................
36
3.2
PROBENVORBEREITUNG............................................................................................................
37
3.2.1 PARAMETER VON KONSTANT- UND WECHSELKLIMAAUSLAGERUNGEN
.....................................
38
3.3
ANALYTIK...............................................................................................................................
39
3.3.1 GALVANOSTATISCHE PULSMESSUNG
...................................................................................
39
3.3.2 SENSOR ZUR BESTIMMUNG DER TIME OF WETNESS
...........................................................
43
3.3.3
RUHEPOTENTIALBESTIMMUNG...........................................................................................44
3.3.4
ROENTGENDIFFRAKTOMETRIE................................................................................................44
3.3.5
RAMANSPEKTROSKOPIE....................................................................................................
49
3.3.6
GLIMMENTLADUNGSSPEKTROSKOPIE...................................................................................50
3.3.7 REM
/EDX....................................................................................................................
51
3.3.8 METALLOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNG
...............................................................................
51
3.3.9 BESTIMMUNG DER
ABTRAGRATEN.......................................................................................52
3.3.10
ROENTGENFLUORESZENZMESSUNG......................................................................................52
3.3.11 UEBERSICHT DER ANGEWANDTEN UNTERSUCHUNGSMETHODEN
.............................................
53
4
ERGEBNISSE............................................................................
54
4.1 CHARAKTERISIERUNG DES
AUSGANGSZUSTANDS..........................................................................
54
4.1.1 METALLOGRAPHIE UND RASTERELEKTRONENMIKROSKOPIE
....................................................
54
4.1.2
ROENTGENFLUORESZENZMESSUNGEN....................................................................................58
4.2 UNTERSUCHUNGEN ZUR SCHUTZWIRKUNG DER ENTSTANDENEN KORROSIONSPRODUKTE
...................
59
4.2.1 ZINK-NICKEL
PROBEN......................................................................................................
60
4.2.2 ZINK-EISEN
PROBEN.......................................................................................................
62
4.2.3 FEUERVERZINKTE
PROBEN.................................................................................................
64
4.2.4
ZWISCHENFAZIT................................................................................................................65
4.3
RUHEPOTENTIALBESTIMMUNG..................................................................................................
66
4.3.1 RUHEPOTENTIALBESTIMMUNG DER
ZNNI-PROBEN..............................................................66
4.3.2 RUHEPOTENTIALBESTIMMUNG DER
ZNFE-PROBEN..............................................................68
4.3.3 RUHEPOTENTIALBESTIMMUNG DER FEUERVERZINKTEN
PROBEN.............................................70
4.4
PULVERDIFFRAKTOMETRIE...........................................................................................................70
4.4.1 PULVERDIFFRAKTOMETRISCHE CHARAKTERISIERUNG DER KORROSIONSPRODUKTE
VON ZINK-
NICKEL......................................................................................................................................71
4.4.2 PULVERDIFFRAKTOMETRISCHE CHARAKTERISIERUNG DER KORROSIONSPRODUKTE
VON ZINK-EISEN
75
4.4.3 PULVERDIFFRAKTOMETRISCHE CHARAKTERISIERUNG DER KORROSIONSPRODUKTE
VON FEUERZINK
78
4.4.4 ZWISCHENFAZIT ZUR
PULVERDIFFRAKTOMETRIE....................................................................
79
4.5 SPEKTROSKOPISCHE
UNTERSUCHUNGEN.....................................................................................79
4.5.1
RAMANSPEKTROSKOPIE....................................................................................................
80
4.5.2
GLIMMENTLADUNGSSPEKTROSKOPIE...................................................................................87
4.6 METALLOGRAPHISCHE UNTERSUCHUNGEN DER KORRODIERTEN
UEBERZUEGE......................................89
4.7 VISUELLER VERGLEICH DER KORRODIERTEN
PROBEKOERPER..........................................................101
4.8 BESTIMMUNG DER TIME OF WETNESS IM
MB-KKWT.........................................................108
4.9 ERGEBNIS DER ABTRAGSRATENBESTIMMUNG NACH EINEM WOCHENZYKLUS MB-KKWT
.......
113
5
DISKUSSION................................................................................................................................114
5.1 AUSWAHL ZIELFUEHRENDER
UNTERSUCHUNGSMETHODEN............................................................
114
5.2 GEGENUEBERSTELLUNG DER TIME OF WETNESS UND DER
ABTRAGSRATEN.....................................116
5.3 ZUSAMMENSETZUNG DES KRISTALLINEN DECKSCHICHTANTEILS
..................................................
118
5.4 CHARAKTERISIERUNG DER INTEGRALEN PROBENOBERFLAECHE UND ERGEBNISSE DER
TIEFENPROFILANALYSE..................................................................................................................
119
5.5 STABILITAET DER ENTSTANDENEN DECKSCHICHTEN WAEHREND DES
ELEKTROLYTKONTAKTS
.................
120
5.6 BARRIEREEIGENSCHAFTEN DER ENTSTANDENEN DECKSCHICHTEN IN ABHAENGIGKEIT
UNTERSCHIEDLICHER
KLIMAPARAMETER..........................................................................................
121
5.6.1 KORRELATION DER GALVANOSTATISCHEN PULSMESSUNGEN UND DER
ABTRAGSRATEN
..............
121
5.6.2 VERGLEICH DES VISUELLEN ERSCHEINUNGSBILDES MIT DEN
BARRIEREEIGENSCHAFTEN DER
ENTSTANDENEN
DECKSCHICHTEN...............................................................................................
123
5.6.3 BEWERTUNG DER ENTSTANDENEN DECKSCHICHTVERBINDUNGEN HINSICHTLICH
IHRER
BARRIEREFUNKTION...................................................................................................................
126
6 ZUSAMMENFASSUNG UND
SCHLUSSFOLGERUNGEN......................................................................
135
7
AUSBLICK....................................................................................................................................143
8
LITERATURVERZEICHNIS...............................................................................................................145
9
ABKUERZUNGSVERZEICHNIS..........................................................................................................155
10
ANHANG.................................................................................................................................
156
10.1
VARIANTENUEBERSICHT...........................................................................................................156
10.2 VISUELLER VERGLEICH DER KORRODIERTEN PRUEFKOERPER DER AUSLAGERUNG IM
MB-KKWT UND
NACH 6-JAEHRIGER
FELDEXPOSITION...............................................................................................
156
10.2.1 ZINK-NICKEL NICHT PASSIVIERT NACH DER AUSLAGERUNG IM MB-KKWT
....................
156
10.2.2 ZINK-NICKEL PASSIVIERT NACH DER AUSLAGERUNG IM
MB-KKWT..............................157
10.2.3 ZINK-EISEN NICHT PASSIVIERT NACH DER AUSLAGERUNG IM MB-KKWT
......................
157
10.2.4 ZINK-EISEN PASSIVIERT NACH DER AUSLAGERUNG IM
MB-KKWT................................158
10.2.5 FEUERVERZINKTE PROBEN NACH DER AUSLAGERUNG IM MB-KKWT
............................
158
10.2.6 VISUELLER VERGLEICH DER KORRODIERTEN PROBEKOERPER NACH EINJAEHRIGER
FELDEXPOSITION
159
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