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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...

Ein Forschungsteam der Universität Xinjiang hat eine neue Strategie zur Verbesserung der Hochtemperatur-Korrosionsbeständigkeit silikonbasierter Beschichtungen entwickelt. Durch die kovalente Verknüpfung von nanoskaligem Titandioxid (TiO₂) mit Graphenoxid (GO) unter Verwendung von Thiol-En-Click-Chemie entsteht ein nanostrukturierter Hybrid-Füllstoff, der in eine methylphenylbasierte Silikonharzmatrix eingebracht wird. Die resultierende Verbundbeschichtung zeichnet sich durch eine verbesserte thermische Stabilität, erhöhte mechanische Belastbarkeit sowie eine ausgeprägte Selbstreinigungsfähigkeit aus – Eigenschaften, die insbesondere für den Einsatz in korrosiven Hochtemperaturumgebungen von Bedeutung sind, etwa in der chemischen Verfahrenstechnik oder in Kraftwerksanlagen. Nanohybridstruktur steigert thermische Stabilität und mechanische Integrität Die erfolgreiche kovalente Anbindung von TiO₂ an GO wurde durch verschiedene Analysemethoden (REM, TEM, FTIR und Röntgendiffraktometrie) bestätigt. Diese chemische Modifikation verbessert die Dispersion des Füllstoffs sowie dessen Grenzflächenwechselwirkungen mit dem Silikonharz, was zu einer verbesserten strukturellen Kohärenz des Gesamtsystems führt. Die mechanischen Eigenschaften der Beschichtung profitieren von der erhöhten Kompatibilität und gleichmäßigen Verteilung der Hybridpartikel. Dies ermöglicht eine effiziente Spannungsübertragung innerhalb der Matrix und reduziert das Risiko von Mikrorissen unter thermischer oder mechanischer Belastung. Effektive Barrierewirkung und Selbstreinigung bei geringem Füllstoffanteil Elektrochemische Messungen zeigen, dass das modifizierte GO-TiO₂ die Korrosionspfade verlängert und den Ionentransport effektiv hemmt. Bereits bei einem niedrigen Füllstoffanteil von 0,2 Gew.-% wird eine signifikante Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit erzielt. Darüber hinaus weist die Beschichtung selbstreinigende Eigenschaften auf, die auf die photokatalytische Aktivität von TiO₂ zurückzuführen sind. Dieser Effekt kann die Wartungsintervalle metallischer Oberflächen im Einsatz reduzieren – ein relevanter Faktor für Anwendungen im Außenbereich oder in industriellen Atmosphären. Die Studie unterstreicht das Potenzial der Thiol-En-Click-Chemie zur Entwicklung funktionalisierter Nanokomposite für Hochleistungsbeschichtungen. Die vorgestellte Methodik bietet einen vielversprechenden Ansatz zur gezielten Optimierung silikonbasierter Schutzsysteme.
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Wassertransport in hochvernetzten Beschichtungen: Austauschfähigkeit zwischen Porenvolumina als zentraler Mechanismus

Eine neue Simulationsstudie zeigt: Nicht der freie Volumenanteil, sondern die Austauschbarkeit von Wasser zwischen Porenclustern bestimmt maßgeblich die Wasseraufnahme und -diffusion in hochvernetzten...

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Flexible Epoxidharze trotzen der Kälte

Zwei neu entwickelte Härterformulierungen für Epoxidharze ermöglichen eine bisher unerreichte Kombination aus Flexibilität, Tieftemperaturbeständigkeit und elektrischer Stabilität. Die Forschung...

Ein Schiffsrumpf im Trockendock als Symbol.
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Neue Marinebeschichtung auf Silikon-Hydrogel-Basis hemmt Biofouling nachhaltig

Ein chinesisches Forschungsteam hat eine marine Beschichtung auf Silikon-Hydrogel-Basis entwickelt, die durch vierfache Wirkung gegen Biofouling schützt. Das Material kombiniert antimikrobielle Effekte...

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High-Entropy-Keramikbeschichtungen halten 1.100 °C in der Luft- und Raumfahrt stand

Ein Forschungsteam der Tomsk Polytechnic University hat neue High-Entropy-Keramikbeschichtungen entwickelt, die die Oxidationsbeständigkeit bei extrem hohen Temperaturen deutlich verbessern – ein entscheidender...

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Enzymatisch erzeugte Polydopamin-Schichten: Nachhaltige Alternative zur Autoxidation

Ein Forschungsteam optimiert die laccase-vermittelte Polymerisation von Dopamin und erzielt unter milden Bedingungen deutlich effizientere PDA-Filmbildung als klassische Autoxidation. Geringe Monomerkonzentrationen...

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Multifunktionale Anti-Fog-Beschichtung mit Selbstheilung und antibakterieller Wirkung

Eine auf Polyelektrolyt-Komplexen basierende Beschichtung kombiniert Antibeschlag, Selbstreinigung, antibakterielle Aktivität und schnelle Selbstheilung unter 80 °C-Dampf. Die Schicht haftet ohne aufwendige...

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Selbstheilende superhydrophobe LDH-Filme verbessern Korrosionsschutz von Aluminium

Ein in situ aufgebauter ZnAl-LDH-Film mit interkalierten Tungstat-Ionen kombiniert Selbstheilung und Superhydrophobie. Die Beschichtung erreicht einen statischen Wasserkontaktwinkel von 171 ° und eine...

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Wasserbasierte Styrol-Acrylat-Netzwerke mit anpassbaren akustischen Eigenschaften

Ein iranisches Forschungsteam hat wasserbasierte Styrol-Acrylat-Systeme entwickelt, deren Dämpfungs- und Akustikeigenschaften gezielt eingestellt werden können. Grundlage ist die Bildung interpenetrierender...

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Naturfaserverstärkte Holzlacke sollen Außenbauteile langlebiger und nachhaltiger schützen

Im Forschungsprojekt „NFHolzlack“ entwickeln das Institut für Holztechnologie Dresden (IHD) und Partner innovative Holzbeschichtungen, die Naturfasern integrieren. Ziel ist ein verbesserter Witterungs-...

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PFAS-frei mit Silikon: Drei Beschichtungslösungen zwischen Anti-Eis, Barriere und Antihaft

Forschende vom Fraunhofer IFAM und Partner Victrex zeigen, wie Polysiloxane PFAS-haltige Systeme in funktionellen High-Performance-Beschichtungen ersetzen können. Vorgestellt werden Ansätze für Anti-Eis-,...

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Verbesserte Lichtbeständigkeit durch E/Z-Photoisomerisierung in Benzylcyanocoumarin-Farbstoffen

Forschende haben eine neuartige Strategie zur Steigerung der Lichtbeständigkeit von organischen Farbstoffen entwickelt. Mithilfe der Steuerung der E/Z-Photoisomerisierung zeigen PMMA-basierte Beschichtungen...

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Nano-Engineering: MXene-basierte Flammschutzmittel für Epoxidbeschichtungen

Forschende haben ein neuartiges MXene-basiertes Flammschutzmittel für wasserbasierte Epoxidbeschichtungen entwickelt, das hervorragenden Brandschutz und thermische Isolationsleistung bietet. Dieser Durchbruch...

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Diatomeen als Ölreservoir: Neue Beschichtung schützt Stahl langfristig vor Korrosion und Verschleiß

Forschende haben eine mehrschichtige Beschichtung entwickelt, die mithilfe künstlich gezüchteter Diatomeen eine dauerhafte Ölversorgung bereitstellt. Dadurch bleiben metallische Oberflächen länger...