Hochaufgelöste in situ-Untersuchungen zum Materialverhalten von Fe-basierten CrNiMo-Legierungen in synthetischen Geothermalfluiden
Physikalische Chemie von Molekülen, Flüssigkeiten und Grenzflächen, Biophysikalische Chemie
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Ziel des Projekts war eine vertiefte Untersuchung von Korrosion und Korrosionsfilmbildung unter Bedingungen, die relevant für die Nutzung des Untergrundes in geotechnischen Applikationen (z.B. Nutzung geothermischer Energie, CO2 Speicherung, Lagerung nuklearer Abfälle) sind. In Ergänzung zu Untersuchungen bei niedrig bis moderaten Temperaturen, insbesonderen in der Kohlenwasserstoffindustrie, sind die Experimente bei Temperaturen bis zu 240°C durchgeführt worden. Vorhergegange Experimente hatten eine starke zeitliche Variabilität der Korrosionsrate gezeigt, weshalb hierauf ein besonderes Augenmerk gelegt wurde. In enger Zusammenarbeit mit Kollegen aus Deutschland und den USA konnte ich zeigen, dass die Temperaturabhängigkeit der Korrosionsrate entgegen der Intuition ein Korrosionsmaximum bei relativ niedrigen Temperaturenn zeigt und dass dieses eng mit der Mikrostruktur des Werkstoff zusammenhängt. Zudem zeigte sich, dass die Korrosionsrate bei niedrigen Temperaturen stark zeit-variant ist und dass Mikrostrukturbestandteile (Fe-Karbid) im frühen Korrosionsstadium stark katalytisch wirken bevon die voranschreitende Filmbildung kathodisch aktive Bereiche „deaktiviert“.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- The corrosivity of geothermal fluids and their scale-forming potential. Goldschmidt Conference Abstract 2016
Mundhenk, N., Knauss, K.G., Huttenloch, P., Kohl, T.
- Corrosion of carbon steel and the passivating properties of corrosion films formed under high-PT geothermal conditions. Science of the Total Environment 2019
N. Mundhenk, Knauss, K.G., Bandaru, S.R.S., Wonneberger, R., Devine, T.M.
(Siehe online unter https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2019.04.386)
