Zusammenfassung Dünne Zirkoniumoxidschutzschichten auf Basis von Zirkoniumpropoxid mit Acetylaceton (acac) und Hydroxypropylcellulose (HPC) als Stabilisatoren wurden erfolgreich durch Sol-Gel-Verfahren synthetisiert und auf Eisenwerkstoffen bei Raumtemperatur abgeschieden. Potenzialmessungen zeigten eine Erniedrigung der Stromdichte und der Porosität im Vergleich zu unbeschichtetem Eisen, wobei die ZrO2-HPC-Beschichtungen besonders starke Erniedrigungen um bis zum 5 Größenordnungen zeigten. Dies ist vermutlich ein Ergebnis des sterischen Effekts von HPC und wurde bei einer optimalen Konzentration von 0,004 g/l erreicht. In SIMS-Messungen wurde zusätzlich eine Oxidschicht bestehend aus ZrO2 und Eisenoxid festgestellt. Die Dicke dieser Oxidschicht weist eine Abhängigkeit von dem Molaranteil des Acetylacetons auf. Mit ansteigendem Anteil von acac wird die gesamte Schichtdicke dünner und die Oxidschicht dicker. SIMS-Messungen zeigten ZrO2-HPC-Schichten bei den dennoch eine dickere Oxidschicht und zusätzlich einen Anstieg der Zirkoniumintensitäten direkt auf der Substratoberfläche. Daher findet eine starke Interdiffusion von Zirkonium in tiefere Schichten und von Eisen in Richtung der Probenoberfläche statt. Die kristalline Oxidschicht liegt zwischen Substrat und Beschichtungsoberfläche, was durch die XRD-Messungen bestätig wurde. Bei einer Konzentration von HPC = 0,004 g/l konnte kein Reflex von kristallinem ZrO2 detektiert werden. ZrO2-Kristalle mit einer durchschnittlichen Größe von 70 nm wurden mittels TEM in ZrO2-acac-Schichten beobachtet. Allerdings zeigten die ZrO2-HPC-Schichten eine amorphe Oxidschichtstruktur aus Eisen und Zirkoniumoxid mit nanokristallinen ZrO2-Partikeln. Dies erklärt, warum keine ZrO2-Reflexe bei den XRD-Messungen detektiert wurden. Offensichtlich sind die ZrO2-Partikel keiner als 10 nm, sodass sie als amorphes Material beim XRD erscheinen. Die Partikel sind eingebettet in eine kompakte und amorphe Oxidmatrix. Die Zuordnung zwischen dem Wachstum der Oxidschichtphase und der Reduzierung der anodischen Stromdichte weist darauf hin, dass die Oxidschichtphase sowie die Nanopartikel für die Erniedrigung der Porosität und die guten Korrosionsschutzeigenschaften der dünnen Schichten verantwortlich sind.