Bericht aus Indien

Das knapp 130 Jahre alte, global-tätige hamburgische Unternehmen Mankiewicz, bekannt für hochwertige Industrielacke, hat nun eine neue Beschichtung auf den Markt gebracht, die dieses Problem beseitigen soll. Die Beschichtung ArcGuide verwendet eine Deckschicht auf Polyurethanbasis mit einer speziellen Mischung verschiedener Elemente. Sie wird auf die Turbinen­blätter in der Nähe der Blitzrezep­toren aufgetragen. Die ArcGuide-Beschichtung erzeugt vor dem Blitzeinschlag ionisierte Kanäle auf der Oberfläche der Turbinenschaufeln, die dazu beitragen, dass der Blitz einen sicheren Weg zu den Bodenrezeptoren findet, anstatt die Schaufel zu durchschlagen. Blitzeinschläge sind ein wiederkehrendes Phänomen und die Turbi­nen werden während ihrer Lebens­dauer eventuell mehrfach getroffen. Deshalb ist die Beschichtung so konzipiert, dass sie auch nach einem Einschlag in die Turbinenschaufel weiter funktioniert. In den USA vertreibt Arctura das neue Beschichtungssytem.

www.mankiewicz.com/de

Sm-Co Komposit-Nanodrähte

Das nanomagnetische Material Sm-Co hat in jüngster Zeit viel Aufmerksamkeit erregt, da es als die nächste Generation von Dauermagneten mit potenziellen Einsatzmöglichkeiten in der Energietechnik gilt. Eine beträchtliche Anzahl von Sm-Co-Nanodrähten wurde in anodischem Aluminiumoxid (AAO) durch Elektroplattieren in wässrigen Lösungen synthetisiert.

An der Sungkyunkwan Universität in Süd-Korea wurde die galvanische Beschichtung der Sm-Co-Nanodrähte mit linearer Voltammetrie durchgeführt, um ein einheitliches Sm-Co-Zusammensetzungsverhältnis zu gewährleisten. Eine beträchtliche Anzahl von Sm-Co-Nanodrähten wurde in anodischem Aluminiumoxid (AAO) durch Elektroplattieren in wässrigen Lösungen synthetisiert. Es wurde festgestellt, dass die Zugabe von Borsäure während der Galvanisierung die Umwandlung der Sm-Co-Nanodrähte in die Sm2Co17-Phase unterdrückte. Die Verwendung von Borsäure als Zusatzstoff bei der Synthese von Nanodrähten durch galvanische Abscheidung unter Verwendung einer AAO-Vorlage hat sich als vorteilhaft für eine hoch geordnete Morphologie erwiesen; dies kann jedoch zu unerwünschten Problemen beim Reduktions- und Diffusionsprozess führen und sollte daher sorgfältig geprüft werden. Borsäure verhinderte die Umwandlung in die Sm2Co17-Phase während des R-D-Prozesses. Borsäure wirkt als Puffer durch die Bildung von Polyborat und als Suppressor durch Adsorption an der Kathodenelektrode, was das Wachstum der Sm-Co-Legierung in den AAO-Poren unterstützt (Abb. 2).

Dispergierte Sm-Co-Nano­drähte wurden durch eine Kombination aus Glühen zur Verdichtung und Ätzen der Schablone synthetisiert. Anschließend wurde ein Nie­drig­tem­pera­tur-Reduktions- und Diffu­­­­sions­prozess bei 700 °C unter Verwendung von NaCl-, KCl- und Ca-Granulat auf einfache Art und Weise durchgeführt. Obwohl die eindimensionale Strukturmorphologie beibehalten wurde, zeigte jedoch die Hystereseschleife im Vibrating Sample Magnetometer (VSM) entgegen den Erwartungen nicht die hervor­ra­gen­den magnetischen Eigenschaften des Sm2Co17-Hart­ferro­mag­neten.Abb. 2: Parameter und Eigenschaften der elektrolytischen Sm-Co-Nanodrähte

Appl. Surface Science, Volume 635,
30 October 2023, 157710; https://doi.­org/10.1016/j.apsusc.2023.157710

Vernickelung und Punktschweißnähten

Martensitische, rostfreie Stähle (MSS) sind aufgrund ihrer spröden Mikrostruktur sowohl in der Schweißnaht (WN) als auch in der Wärmeeinfluss­zone schwer zu schweißen, was zu einem vorzeitigen Bruch bei unzureichender Belastung führt. Ingenieure aus zwei Universitäten in Teheran, Iran, haben untersucht, ob eine Vernickelung als industrielle Methode zur Verbesserung der Punktschweißbarkeit von MSS denkbar wäre. Die Gleichgewichts- und Nicht-Gleichgewichts-Erstarrungsmodelle zeigten, dass sich durch eine 50 μm dicke Ni-Beschichtung auf 1,5 mm dicken MSS der Erstarrungsmodus von δ-Ferrit zu γ-Austenit ändert, was zu einem von Austenitkörnern dominierten Schweiß­nugget (WN) führt. Die Elektronenrückstreubeugung (EBSD) und die Elektronensondenmikroanalyse (EPMA) zeigten, dass die anderen Phasen (Martensit, δ-Ferrit) in den Bandbereichen der WN aufgrund der unvollständigen Vermischung von MSS und der Ni-Beschichtung auftraten.

Es wurden Strategien wie die Vergrößerung der Schweißnuggets, das Anlassen der Schweißnuggets vor Ort und die Verwendung von Ni-Zwischenschichten erprobt.

Die gewünschte Oberfläche wurde dann in einem Woods-Bad (mit Nickelchlorid und Salzsäure) bei Raumtemperatur und einer Stromdichte von 16,2 A/dm-2 für eine Dauer von 2 Minuten aktiviert, wobei die Anode aus reinem Nickel bestand. In der letzten Phase des Galvanisierungsprozesses wurde die gewünschte Beschichtung auf der vorbereiteten Oberfläche in einem Watts-Bad abge­schieden, das Nickelsulfat, Nickel­chlo­rid, Borsäure und Natriumdodecylsulfat enthielt.

Das zähe Gefüge in den Ni-beschichteten MSS-Schweißpunkten lieferte im Vergleich zu unbeschichteten Schweißnähten bessere mechanische Eigenschaften, sowohl bei Querzug- (CT) als auch bei Zug-Scheer-Tests (TS). Insbesondere die TS- und CT-Festigkeiten der Ni-beschichteten MSS-Schweißpunkte zeigten eine bemerkenswerte Steigerung von 57 % bzw. 127 % im Vergleich zu den herkömmlichen blanken MSS-Schweißpunkten. Die Ni-beschichteten MSS-Schweißpunkte wiesen im Vergleich zu ihren unbeschichteten Pendants eine erhebliche Steigerung der Ausfallenergie von 296 % bei TS und 520 % bei CT auf.

Scientific Reports 2024, Vol. 14, Article number: 3490 (2024)