Was ist eloxierter Stahl?

Eloxierter Stahl ist Stahl, der mit einer Schutzbeschichtung versehen wurde, um ihn zu verstärken und die Auswirkungen von Korrosion zu verzögern. Während eloxierter Stahl wie viele andere eloxierte Metalle, insbesondere Aluminium, aussehen kann, ist es kein echter Eloxalprozess, der die Stahlbeschichtung erzeugt. Dies liegt daran, dass beim Anodisieren die Oberflächenschicht des eigentlichen Metalls selbst oxidiert wird, was meistens mit Aluminium erfolgt, um eine schützende Aluminiumoxid-Oberflächenschicht zu erzeugen. Wenn Stahl jedoch oxidiert wird, entsteht eine Beschichtung aus Eisenoxid, Fe2O3, besser bekannt als Rost, die dem darunter liegenden Metall wenig bis gar keinen Schutz bietet und tatsächlich die Wahrscheinlichkeit der darunter liegenden Metallschicht erhöhen kann zu korrodieren. Das zur Herstellung von eloxierten Stahlprodukten verwendete Verfahren beinhaltet daher das Beschichten des Metalls mit anderen Arten von eloxierten Metalloberflächenschichten auf der Basis von Zinkoxiden, Aluminium oder anderen Barriereverbindungen.

Eine besonders effektive Methode zur Herstellung von eloxiertem Stahl besteht darin, ihn mit Kaliumhydroxid, KOH, oder Natriumhydroxid, NaOH, umzusetzen. Durch die Verwendung dieser Chemikalien wächst eine Magnetit-, Fe3O4- oder dichroitische Magnetitschicht auf der Oberfläche, die dem darunterliegenden Stahl Schutz bietet. Während Magnetit selbst eine blau-schwarze Farbe hat, hat dichroitischer Magnetit einen optischen Effekt, bei dem ein Regenbogen von Farben von der Oberfläche reflektiert wird, abhängig von der Position, aus der er betrachtet wird. Kochgeschirr aus eloxiertem Stahl weist häufig diesen Regenbogeneffekt oder andere eloxierte Produkte mit einem gewissen ästhetischen Wert auf. Obwohl Magnetit chemisch eng mit gewöhnlichem Rost verwandt ist, der manchmal aus den Verbindungen Lepidocrocit, FeOOH oder Goethit, αFeOOH besteht, hat er viel dauerhaftere und schützende Eigenschaften als Rost.

Eine andere Methode zur Herstellung von eloxiertem Stahl besteht darin, ihn mit Zink- oder Aluminiumoxiden zu beschichten. Zur Bildung von Oxiden der Beschichtungsmetalle werden in einem Elektrolytbad verschiedene Säuren verwendet, von Chromsäure über Schwefelsäure bis hin zu Bor-Schwefelsäure. Der Stahlteil fungiert als negativer Anodenteil des Stromkreises im Elektrolyten, und das Donormetall wie Zink oder Aluminium bildet die positive Kathode. Wenn Strom durch die Lösung geleitet wird, entfernt er zusammen mit der Säurebase Metallionen von der Kathode und lagert sie an der Anode ab.

Eines der Probleme bei der Herstellung von eloxiertem Stahl besteht darin, dass es sich um ein Edelmetall handelt, das dabei mit unedlen Metallen wie Aluminium verbunden wird. Da diese Metalle unterschiedliche Korrosionspotentiale haben, ist es üblich, dass das unedle Metall beim Zusammenfügen eine galvanische Schicht zwischen den beiden entwickelt. Die galvanische Korrosionsrate basiert auf der Gesamtoberfläche, an der sich die beiden Metalle treffen und wie passiv oder aktiv ihre Korrosionsraten im Vergleich zueinander sind.

Der einzige kommerziell praktikable Prozess, bei dem eloxierter Stahl durch Beschichtung mit einem anderen elementaren Metall hergestellt wird, ist daher der von Edelstahl und Aluminium. Dies liegt daran, dass gewöhnlicher Stahl unter einem galvanischen Korrosionseffekt leidet, der bei Aluminium beim Eloxieren auftritt, und dies verhindert, dass sich zwischen den Metallen eine starke Verbindung bildet. Galvanische Korrosion ist ein noch größeres Problem bei der Verbindung von Aluminium mit Metallen wie Kupfer, Bronze und Messing, daher werden diese Metalle normalerweise nicht zusammen eloxiert. Ein weiteres Problem, das den Anodisierungsprozess behindern kann, selbst wenn Edelstahl mit Aluminium gepaart wird, besteht darin, dass Chloridspuren den Prozess verunreinigen. Eine solche Verunreinigung führt ebenfalls zu schwerwiegenden galvanischen Defekten und macht die Eloxalbeschichtung unzuverlässig.