Aluminium Lexikon – der Werkstoff von A–Z

Webers "Taschenlexikon Aluminium" beinhaltet die wichtigsten Fachbegriffe der Aluminium-Industrie und informiert über Wissenswertes rund um das Thema Aluminium von A wie Alaun bis Z wie Ziehen. Es ist als Einstieg in die Beschäftigung mit dem Werkstoff gedacht.

Korrosionsbeständigkeit

Korrosionsmechanismus

Korrosion bei Metallen rührt von deren starken Neigung her, in ihren natürlichen, stabilen chemischen Zustand zurückzukehren. Dieser Zustand ist jener, in dem wir die Metalle in der Natur antreffen, nämlich in Form von Erzen, das heißt chemischen Ver­bindungen vor allem mit nichtmetallischen Elementen. Aus die­sen Verbindungen werden die Metallatome zum Beispiel durch das Erschmelzen bei hoher Temperatur befreit. Daher befindet sich jedes reine Metall - mit Ausnahme der Edelmetalle, die nicht kor­rodieren - in einem unnatürlichen, instabilen Zustand. Die erste Reaktion eines eben erschmolzenen reinen Metalls mit seiner Umgebung, in der es Bestand hat, besteht normalerweise darin, dass es sich mit einer sehr dünnen Schicht umgibt, die es gegen diese Umgebung versiegelt und vor weiterer Korrosion schützt.

Schutzwirkung

Reinaluminium beispielsweise überzieht sich an der Luft spontan mit einer fest anhaftenden, porenfreien Schicht von Aluminium-oxiden, indem sich Atome seiner Oberfläche mit Sauerstoffatomen der Luft chemisch verbinden. Nach einigen Tagen erreicht diese Oxidschicht ihre größte Dicke, die, je nach der Luftfeuchtigkeit, bis zu einigen Tausendstel Millimetern betragen kann. Sie verleiht dem Metall eine im Vergleich zu den meisten Gebrauchsmetallen hohe Korrosionsbeständigkeit, und zwar gegenüber der Witterung (bei nicht stark verschmutzter Luft, Regen und Schnee), schwa­chen Laugen und Säuren (zum Beispiel Zitronensäure) sowie vie­len Chemikalien.

Verbesserungsmöglichkeiten

Gegenüber sehr starken Laugen und Säuren (in der Regel mit pH-Werten kleiner fünf beziehungsweise größer acht) sowie aggressi­ven Dämpfen und Gasen ist selbst Reinstaluminium nicht bestän­dig. Solche Chemikalien tragen die Oxidschicht ab und lösen dann Aluminiumatome stellenweise oder auch auf größeren Flächen. Aluminiumprodukte können aber gezielt davor geschützt werden: durch Verstärkung der Oxidschicht beim Anodisieren, durch Ober­flächenbehandlung (zum Beispiel Beschichten), Lackieren oder Kombinationen dieser Verfahren.

Eine Möglichkeit, Aluminium von vornherein gegen Korrosion durch bestimmte Stoffe zu schützen, bietet das Legieren, das heißt das Zumischen anderer Metalle. So machen es einige Prozent Magnesium meerwasserbeständig und geeignet für den Schiff­bau. Kupfer und Zink hingegen können die Korrosionsanfällig­keit erhöhen.

Kontaktkorrosion

Bei der Konstruktion sowie bei verschiedenen Anwendungen muss darauf geachtet werden, Kontaktkorrosion zu vermeiden. An Kon­taktstellen mit edleren Metallen wie Eisen und Kupfer kann sich nach Zutritt von Feuchtigkeit ein Kontaktelement bilden, das heißt eine geringe elektrische Spannung, unter deren chemischer Wir­kung das Aluminium angegriffen wird.