08/12/2011 - Neue Magnesiumlegierungen für Autos der Zukunft

Menéame

Die Forschungsgruppe Charakterisierung, Korrosion und Degradation von Materialien von technologischem Interesse an der Universidad Complutense de Madrid (UCM) entwickelt neue Magnesiumlegierungen, die mit Lanthanidenelementen modifiziert werden, um ihre Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Wie Forscher berichten, stellen Magnesiumlegierungen eine Alternative zu den heutigen Strukturmetallen dar, die sich als attraktivste Legierungen für die Automobilindustrie erweisen, da sie aufgrund ihrer geringen Dichte und ihrer hohen Festigkeit zur Gewichtsreduzierung von Fahrzeugen der Zukunft beitragen könnten.

Sie ergänzen jedoch, dass eines der Hauptprobleme bei der Verwendung von Magnesium in seiner hohen Tendenz zur Korrosion liegt. Magnesiumlegierungen können in feuchten Umgebungen, die keine Chloridionen enthalten und die normalerweise von Fahrzeugen ausgesetzt sind, schwer korrosionsfähig sein.

Korrosionsschutz

In den letzten zehn Jahren wurde die Studie zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit von Magnesiumlegierungen intensiviert. Zu den am häufigsten verwendeten Antikorrosionstechniken gehören oberflächliche Behandlungen, die auf dem Design von Beschichtungen, Malerei, eloxiert usw. basieren.

In jüngster Zeit ist die Konstruktion neuer Legierungen durch die Zugabe von Vorschaltgeräten zur Änderung der Zusammensetzung dieser Legierungen besonders stark ausgeprägt, um sowohl die mechanische Festigkeit als auch die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern. Besonders hervorzuheben ist der Zusatz von Lanthaniden, da sich gezeigt hat, dass sie ihre Korrosionsbeständigkeit in den natürlichen Umgebungen, in denen Kraftfahrzeuge arbeiten, drastisch verbessert.

Die Gruppe für Korrosion und Degradation von Materialien von technologischem Interesse der UMM unter der Leitung von Professor Angel Pardo arbeitet seit 2006 am Schutz von Magnesiumlegierungen gegen Korrosion. Die ersten Studien konzentrierten sich auf das Korrosionsverhalten kommerzieller Magnesiumlegierungen und die Wirkung von Al- und Al/SiC-Beschichtungen, die durch thermische Projektion abgelagert wurden.

Derzeit konzentriert er sich auf verschiedene Arten von Schutz, wie z. B. neue Fertigungswege durch halbfeste Formung, Plasmaelektrolyse und insbesondere das Design neuer Magnesiumlegierungen, indem Lanthanide zu den üblichen Magnesiumlegierungen, die in der Automobilindustrie verwendet werden, wie AZ91D, AZ80, AM50 usw. hinzugefügt werden.

Ändernde Legierungen

In der Zeitschrift Corrosion Science wurde kürzlich eine Studie veröffentlicht, die von dieser Forschungsgruppe durchgeführt wurde, um die Korrosionsbeständigkeit in simulierten feuchten Atmosphären zu bewerten. Die Untersuchungsergebnisse deuten darauf hin, dass der Zusatz von geringen Gehalten an Lanthaniden zu Magnesiumlegierungen die galvanische Aktivität dieser Elemente verringert und sie zu hervorragenden Kandidaten für die Verwendung als Strukturmaterial von Transportfahrzeugen in Atmosphären mit intermittierender relativ hoher Luftfeuchtigkeit macht.

Die Verwendung dieser neuen Legierungen in der Automobilindustrie dürfte aufgrund ihrer Eigenschaften zu einem Rückgang des Kraftstoffverbrauchs und damit zu einer Verringerung der Schadstoffemissionen in die Umwelt führen. Schließlich würde sie zu einer deutlichen Verbesserung der Effizienz von Kraftfahrzeugen beitragen, so die Forscher.

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Bibliographische Referenz:

R. Arrabal, E. Matykina, A. Pardo, M.C. Merino, K. Paucar, M. Mohedano, P. Casajús. "Corrosion behaviour of AZ91D and AM50 magnesium alloys with Nd and Gd additions in humid environments", Corrosion Science (2011), doi: 10.1016/j.corsci.2011.10.038

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