Contactcorrosie en galvanische scheiding
Contactcorrosie is het fenomeen dat optreedt als er twee metalen met een verschil in potentiaal in aanraking komen met elkaar. Contactcorrosie wordt ook wel galvanische- of bimetallische corrosie genoemd. Tijdens dit proces kan corrosie aanzienlijk versneld (of vertraagd!) worden.
Hoe contactcorrosie ontstaat
Metalen hebben de neiging om terug te transformeren naar de oorspronkelijke ertsvorm. Dit zijn voornamelijk oxides. Bij ijzer is dit ijzeroxide, het welbekende “roest”. Het oxidatieproces treedt op als de metalen in aanraking komen met een elektrolyt. Een elektrolyt is meestal een zoutoplossing (zout opgelost in water). Door het elektrolyt kan een elektrische stroom van het ene metaal naar het andere metaal lopen. Hierin fungeert het metaal die de stroom “levert” als anode. Het metaal die de stroom ontvangt is de kathode.
Verschil in potentiaal
Om te kunnen voorspellen of en hoe contact corrosie zal optreden, moet gekeken worden naar het verschil in potentiaal. Edele metalen hebben een hoog potentiaal. Zij zijn daarom minder vatbaar voor contact corrosie. Onedele metalen hebben een laag potentiaal. Zij zijn meer vatbaar voor contact corrosie. Onderstaande tabel laat de verschillen in potentiaal zien:
Metaal | Potentiaal [V] |
---|---|
Goud | 1.4 |
Zilver | 0.8 |
Koper | 0.35 |
RVS 316L | 0 – 0.2 |
Lood | -0.1 |
Tin | -0.15 |
Nikkel | -0.23 |
Cadmium | -0.4 |
IJzer | -0.45 |
Chroom | -0.5 |
Zink | -0.75 |
Aluminium | -1.25 |
Magnesium | -1.8 |
*Bovenstaande waarden zijn een benadering en kunnen afwijken, onder andere door de materiaalsamenstelling.
Belangrijke factoren
Het verschil in metaalsoorten is niet de enige factor die corrosie versnelt of vertraagt. Ook omgevingsomstandigheden hebben een grote invloed op dat proces.
- Vochtigheid van de omgeving.
Met name zoutoplossingen geleiden goed (zeeklimaat). Zie ook het punt hieronder. - Weerstand van elektrolyt.
Hoe lager de weerstand, hoe sneller de corrosie verloopt. - Metaalsoort.
Potentiaalverschillen zeggen niet alles. Zo gaan RVS 316 en aluminium relatief goed samen, ondanks het grote potentiaalverschil. - Oppervlaktegrootte van kathode en anode.
Als het edele metaal qua oppervlakte significant kleiner is dan dat van het onedele metaal, zal corrosie niet of nauwelijks optreden.
Ontwerpen met contactcorrosie
Contactcorrosie is een belangrijke factor om rekening mee te houden in een ontwerp. Het heeft namelijk invloed op sterkte, levensduur en uiterlijk van een product. Als het noodzakelijk is om verschillende metalen te gebruiken in een constructie, kunnen deze gescheiden worden. Dit heet galvanische scheiding. Logischerwijs gebruik je daar een isolator voor. Contact corrosie kan echter ook nuttig worden ingezet. Zo kunnen corroderende metalen worden gebruikt om andere metalen te beschermen.