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Synergistische PEO- und LDH-Vorbehandlung verbessert Haftung und Korrosionsschutz auf AA2024-T3
Eine kombinierte Oberflächenbehandlung aus Plasmaelektrolytischer Oxidation (PEO) und in situ gewachsener LDH-Konversionsschicht steigert die Haftung und den Korrosionsschutz organischer Beschichtungen auf dem Aluminiumwerkstoff AA2024-T3 deutlich.
Für den Aluminiumwerkstoff AA2024-T3 untersuchten Forschende eine Kombination zweier Oberflächenbehandlungen, um die Performance organischer Beschichtungen gezielt zu verbessern. Ausgangspunkt war ein zweistufiger anodischer Prozess: Auf eine konventionelle Anodisierung folgte eine energieeffiziente plasmaelektrolytische Oxidation (PEO), die den Energieverbrauch um 41 % senkt und eine etwa 40 μm dicke PEO-Schicht erzeugt. Anschließend wurde eine MgAl-Layered-Double-Hydroxide-Konversionsschicht (LDH) direkt auf der PEO-Struktur in situ aufgebaut.
Analysen der Rauheit, Morphologie, Kristallstruktur und Zusammensetzung zeigten eine stabile, gut ausgebildete Funktionsschicht. Für die Bewertung der Schutzwirkung nutzten die Forschenden Elektrochemische Impedanzspektroskopie (EIS) an unbeschichteten und epoxidbeschichteten Proben.
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Verbesserte Nasshaftung und langfristiger Schutz
Das PEO-LDH-Epoxy-System zeigte eine deutlich verbesserte Nasshaftung und erhöhte Korrosionsbeständigkeit nach 28 Tagen in 3,5 wt% NaCl. Die LDH-Behandlung verzögerte zudem das Auftreten des niederfrequenten Zeitkonstantenbereichs im EIS-Spektrum, was auf eine stabilere Barriere hindeutet. Der synergetische Effekt von PEO und LDH übertraf das rein PEO-basierte System klar.
Die Studie zeigt, dass abgestimmte, mehrstufige Vorbehandlungen eine effektive Möglichkeit darstellen, die Grenzflächenstabilität und den Langzeit-Korrosionsschutz organischer Beschichtungen auf Hochleistungsaluminiumlegierungen zu erhöhen.
Quelle: Iqbal, M. A. et al., Synergy of consecutive PEO and LDH surface treatments on the corrosion protection and adhesion strength of organic coatings on AA2024-T3. Progress in Organic Coatings 207, 109397 (2025).
