Lösing, Lars: Untersuchung der Abscheidung von dekorativen Chromschichten aus dreiwertigen, chloridischen Elektrolyten

Abstract in Deutsch:

In der Galvanotechnik stellt das Schichtsystem Cu / Ni / Cr seit langem den Stand der Technik im Bereich des dekorativen Korrosionsschutzes dar. Damit findet dieses Korrosionsschutzsystem Verwendung in einer Vielzahl von Anwendungsfeldern und Branchen. Im Jahr 2007 trat die Europäische Chemikalienverordnung (REACH) in Kraft. Die Verordnung verfolgt das Ziel, die Verwendung von Stoffen, die besonders besorgniserregend für Mensch und Umwelt sind, besser zu erfassen, zu regulieren bzw. diese Stoffe zu substituieren. In diesem Zusammenhang erfolgte im Jahr 2013 die Aufnahme von Chromtrioxid als SVHC-Stoff in den Anhang XIV der REACH-Verordnung. Als SVHC-Stoffe gelten besonders Besorgnis erregende Stoffe, die durch die ECHA (Europäische Chemikalienagentur) ausgewiesen werden. Die Substanzen in Anhang XIV unterliegen einer Verwendungsbeschränkung und müssen für eine Zulassung bzw. beschränkte Verwendung beantragt werden. Dadurch ist die derzeit durchgeführte dekorative Verchromung in Europa bedroht. Diese basiert auf der Abscheidung von Chrom aus Chromelektrolyten, die sechswertige Chromverbindungen enthalten. Diese Elektrolyte stellen durch die erzielten Schicht- und Oberflächeneigenschaften (Korrosionsschutz, Optik etc.) den derzeitigen Stand der Technik dar. Als alternatives Verfahren für die Abscheidung von dekorativen Chromschichten ist die Verchromung aus Chromelektrolyten, die nur dreiwertige Chromverbindungen enthalten, ein vielversprechender Ansatz. Derzeit zeigen die erhaltenen Schichten aus solchen dreiwertigen Elektrolyt-Systemen im Vergleich zu Chromschichten aus sechswertigen Elektrolyten allerdings noch deutliche Unterschiede, insbesondere im Bereich des Korrosionsschutzes und der Optik. Dies stellt insbesondere in Industriezweigen mit komplexen Produkten (z.B. in der Automobilindustrie), die von einer Vielzahl von Zulieferern und Beschichtungsunternehmen bearbeitet werden, für die Reproduzierbarkeit und Vergleichbarkeit der erhaltenen Chromoberflächen innerhalb eines Produktes ein großes Problem dar. In diesem Kontext sollte innerhalb dieser Masterarbeit die Abscheidung von dekorativen Chromschichten aus dreiwertigen, chloridhaltigen Elektrolyten und der Einfluss von Additiven auf die erhaltenen Chromschichten untersucht werden. Dabei werden zum einen die mit verschiedenen Additiven erhaltenen Schichten aus einem solchen Elektrolyten mittels verschiedener Techniken (REM, XRD, Farbmessungen) charakterisiert. Zum anderen wird deren Einfluss auf den Elektrolyten mittels elektrochemischer Untersuchungsmethoden (Cyclovoltametrie und Quarzmikrowaage) untersucht.