Kontaktkorrosion

30. Nov. 2021

Kontaktkorrosion tritt auf, wenn zwei Metalle mit unterschiedlichem elektrischem Potenzial direkt aneinandergrenzen und ein Elektrolyt in Form von Wasser, insbesondere Salzwasser, vorhanden ist.

Elektrische Potenziale von Metallen

Jeder metallische Werkstoff hat ein bestimmtes elektrisches Potenzial, welches von den Legierungsanteilen des Werkstoffes abhängt.
Reine Metalle lassen sich in einer sogenanten Spannungsreihe anordnen. Metalle mit einem höheren Potential werden als edler angesehen.
Legierungen aus unterschiedlichen Metallen haben ein elektrisches Potenzial, welches von denen der reinen Metalle abweicht. Edelstahl liegt je nach Zusammensetzung etwa bei -0,1 V, Aluminiumlegierungen liegen mit etwa -1,5 V deutlich darunter.

Gold                                         1,5 V
Silber                                       0,8 V
Kupfer                                     0,5 V
Wasserstoff                               0 V
Edelstahl                               -0,1 V
Eisen                                      -0,5 V
Zink                                           -1 V
Aluminium                            -1,5 V
Magnesium                           -2,0 V

Chemischer Vorgang

Liegen zwei Metalle mit unterschiedlichem Potenzial nebeneinander, entsteht dort eine Potenzialdifferenz, wenn nun ein elektrolytischer Leiter diese verbindet, bildet sich eine galvanische Zelle. Diese wirkt wie eine kleine Batterie und erzeugt je nach der Größe der Potenzialdifferenz und der Leitfähigkeit des Elektrolyts, eine Spannung und Ladungsträger beginnen zu fließen.

Sobald nun innerhalb dieser galvanischen Zelle Strom zu fließen beginnt, setzt die Korrosion ein. Dies geschieht dadurch, dass sich von einem oder mehreren der mit dem Elektrolyt verbundenen Metalle Metall-Ionen im Elektrolyt lösen. Durch diese elektrische Einwirkung verändert sich die Oberfläche des Metalls und korrodiert bzw. löst sich auf.

Neben der Potentialdifferenz spielt die Größe der Oberfläche des Metalls mit dem niedrigeren elektrischen Potenzial eine Rolle. Je kleiner diese im Vergleich zu der Oberfläche des Metalls mit dem höheren elektrischen Potenzial ist, umso intensiver ist der Effekt der Kontaktkorrosion.

Probleme von Edelstahlschrauben in Verbindung mit Aluminiumgewinden

Da zwischen Aluminium und Edelstahl eine Potenzialdifferenz besteht und unsere Tauchlampe unter anderem in Salzwasser verwendet wird, würde es bei dieser Kombination zur Kontaktkorrosion kommen. Dadurch würde die Haltbarkeit der Lampe stark beeinträchtigt.

Auch ein Schutz der Oberflächen vor Kontakt mit dem Elektrolyt z. B. durch Lacke, Eloxalschichten oder Einschmieren mit Fetten oder Ölen würde vor Korrosion schützen. Allerdings ist dies aufwendig, teilweise nicht Umweltverträglich und würde bei Beschädigung der Schutzschicht aufgrund der dann sehr kleinen Oberfläche sofort zu starker Korrosion führen.

Aus diesem Grund verwenden wir in unseren Tauchlampen Schrauben aus Kunststoff oder Aluminium.

Opferanode

Zur Vermeidung von Kontaktkorrosion ist auch die Verwendung von sogenannten Opferanoden möglich, bei diesen wird zum Beispiel an Schiffen ein Stück eines sehr unedlen Metalls wie Zink angebracht welches als Schutz zuerst korrodiert. Diese Opfer-Anode muss dann von Zeit zu Zeit erneuert werden, um den Effekt aufrecht zu erhalten. Bei unserer Tauchlampe ist dies konstruktionsbedingt leider nicht möglich.

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