Ontstaan van contactcorrosie (galvanische / bimetallische corrosie)

Contactcorrosie treedt op wanneer twee verschillende aan elkaar bevestigde metalen in contact komen met een elektrolyt (een zout opgelost in water), meestal regenwater of nat geworden vuil. Hierdoor wordt er een elektrisch spanningsverschil opgewekt waardoor er een verschil in elektrisch potentiaal van de twee metalen ten opzichte van de elektrolyt ontstaat. Voor het minst edele metaal leidt dit tot een potentiaalverhoging (anode) waardoor versnelde corrosie optreedt, terwijl het andere “edelere” metaal dankzij de potentiaalverlaging (kathode) juist minder zal corroderen. Contactcorrosie wordt ook wel galvanische of bimetallische corrosie genoemd.

Spanningsreeks der metalen

Ieder element heeft de neiging om terug te gaan naar zijn oervorm. Voor de metalen betekent dit: terug naar de ertsverbinding. Dit is meestal de oxidevorm. Iedereen kent het corrosieproduct van ijzer, ijzeroxide, als roest. Zo is het corrosieproduct van aluminium aluminiumoxide.

Er is een verschil in corrosiesnelheid tussen de diverse metalen. Dit verschil is weergegeven in de spanningsreeks der metalen waarbij de potentiaalverschillen worden gemeten ten opzichte van de standaard waterstofelektrode H, waarbij aan H een potentiaal van 0 is toegekend.

De spanningsreeks der metalen ziet er als volgt uit:

Mg  Al  Zn  Cr  Fe  Cd  Ni  Sn  Pb  -  H=0  -  Cu  -  Ag  Au

De metalen die snel corroderen noemen we onedele metalen (Mg t/m Pb), de metalen die heel langzaam corroderen noemen we halfedele metalen (Cu) en de metalen die helemaal niet corroderen noemen we de edele metalen (Ag en Au).

De plaats in de spanningsreeks van de metalen ten opzichte van elkaar bepaalt welke twee metalen die met elkaar in contact komen, contactcorrosie zullen ondervinden. Wanneer een onedel metaal (bijv. Zink) in contact komt met een edeler metaal (bijv. IJzer) en de verbinding is ondergedompeld in een geleidende oplossing (bijv. regenwater), dan gaat het Zink (anode) in oplossing en blijft het IJzer (kathode) onaangetast.

Deze regel gaat op voor metalen die in de spanningsreeks ver van elkaar af liggen. Deze moet men in een constructie dan ook niet met elkaar verbinden.

Liggen de metalen in de reeks dicht bij elkaar dan is de situatie in de praktijk vaak ingewikkelder. Dan zijn niet alleen de samenstelling en de temperatuur van het elektrolyt van belang maar ook de grootte van de contactoppervlakken van de metalen. De contactcorrosie verloopt ingrijpender naarmate het potentiaalverschil groter is of het oppervlak van het onedelere metaal kleiner is dan van het edelere metaal. Ook zijn veel metalen onder gebruiksomstandigheden bedekt met een laagje oxide, waardoor het potentiaalverschil afwijkt van de wetenschappelijke tabellen.

Architecten en constructeurs kunnen nuttig gebruik maken van onderstaande contactcorrosietabel voor thermisch verzinkte stalen delen en producten.

* de corrossiesnelheid van blank staal dat gekoppeld is aan zink is gering. Een kleine hoeveelheid roestwater zal zich echter snel over het zink verspreiden en uit esthetisch oogpunt niet acceptabele ‘roestvlekken’ veroorzaken. Daarom zal deze combinatie bijna altijd moeten worden afgewezen.

Het is in bepaalde gevallen onvermijdelijk twee verschillende metalen met elkaar te verbinden. Door een goede keuze van constructiemetalen en door het toepassen van isolatiemateriaal kan contactcorrosie veelal worden voorkomen.

• Vermijden van ongelijke metaalparen.
• Isoleren van metalen op het punt waar ze contact hebben door gebruik te maken van: PVC, teflon of nylon onderlegringen, strips, busjes en dergelijke.
• Afdekken van het contactvlak en het omringende oppervlak met isolatieband (bijv. Denso, Densolene).
• Aanbrengen van een isolatievernis of –verf op en rondom de contactvlakken.
• Inpakken van schroeven, schroefdraad en schijven op de plekken waar het de metalen raakt.