Oxidation intermetallischer Verbindungen im System Cobalt-Gallium

Diese Arbeit dient dem detaillierten Verständnis der Korrosionsmechanismen, die bei der Oxidation von metallischen Substraten bei erhöhter Temperatur an Luft im System Cobalt-Gallium ablaufen. Durch die Methodenkombination von in situ Techniken, das sind die in situ Röntgenpulverdiffraktometrie, die Thermogravimetrie und die in situ optische Mikroskopie, kann das gebildete Produktspektrum nicht nur qualitativ, sondern auch in der Wachstumsrate quantitativ beschrieben werden. Als neue hochtemperaturfeste Verbindung wurde die intermetallische Verbindung CoGa identifiziert, die über den gesamten untersuchten Temperaturbereich von 650-1000°C eine schützende Oxidschicht aus Galliumoxid bildet. Der Transport zur Produktbildung der schützenden Oxidschicht erfolgt diffusionskontrolliert über Galliumleerstellen im Oxid. Anhand durchgeführter Leitfähigkeitsmessungen am Oxid konnte dessen Defektchemie aufgeklärt werden: Galliumoxid besitzt als Majoritätsdefekte elektronische Defekte in Leitungs- und Valenzband. Durch die Kombination der Rückstreuelektronenbeugung mit der optischen Mikroskopie konnte als weiteren Einflussparameter auf die Oxidationsrate die Kornorientierung gefunden werden.