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Korrosion von Kupfer

Von Johanna Bauer | 19. Januar 2021
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Johanna Bauer
Johanna Bauer

Johanna ist eine erfahrene Expertin für den Bereich Bauen und Sanieren, sowie für die Bereiche Hausausstattung und Trinkwasserreinigung. In ihren Artikeln vermittelt sie prägnant und anschaulich umfassendes Wissen und gibt fachkundige Tipps.


Erfahre mehr über die Erstellung unserer Inhalte

Quellenangabe in Zwischenablage kopiert! Johanna Bauer, “Korrosion von Kupfer”, Hausjournal.net, 19.01.2021, Hrsg: about:publishing, Abgerufen am 10.12.2023, https://www.hausjournal.net/korrosion-kupfer

Die Korrosionsbeständigkeit von Kupfer und dessen Legierungen ist ein wichtiger Faktor in vielen Anwendungsbereichen. In unserem Artikel beleuchten wir die Besonderheiten von reinem Kupfer sowie Messing, Zinnbronze und anderen Legierungen. Ein spannender Fakt: Wussten Sie, dass eingige Kupferlegierungen sogar selbstheilende Oxidschichten bilden können?

Korrosion Kupfer
AUF EINEN BLICK
Wie schützt sich Kupfer vor Korrosion?
Kupfer ist gegen Korrosion geschützt, da es eine stabile Deckschicht (Patina) aus Kupfercarbonat oder Kupfersulfat bildet. Diese Schicht verhindert weitere Oxidation und schützt das darunterliegende Material. Kupferlegierungen weisen unterschiedliche Korrosionsbeständigkeiten auf, abhängig von den Legierungspartnern.

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Korrosionsverhalten von reinem Kupfer

Reines Kupfer bildet eine stabile Deckschicht an seiner Oberfläche, die weitere Oxidation und damit Korrosion wirkungsvoll verhindert.

Diese Deckschicht entsteht durch das Einwirken von Kohlendioxid oder Schwefeloxiden aus der umgebenden Luft. Durch die Reaktion mit den Gasen verwandelt sich reines Kupfer an seiner Oberfläche. Es wird eine grünliche Schicht aus Kupfercarbonat und/oder Kupfersulfat ausgebildet. Diese Deckschicht reagiert danach nicht mehr mit den meisten korrodierenden Agenzien aus der Umgebung und schützt so das darunter liegende, noch nicht umgewandelte Kupfer.

Die Deckschicht wird auch Patina genannt.

Korrosionsbeständigkeit verschiedener Kupferwerkstoffe

Kupfer wird selten rein verwendet. Häufiger kommt es in bestimmten Legierungen vor. Jede Legierung hat dabei besondere Eigenschaften. Das gilt auch für ihre jeweilige Korrosionsbeständigkeit.

Messing

Messing ist eine Legierung von Kupfer und Zink. Wie korrosionsbeständig diese Legierungen sind, hängt in der Regel vom Zinkgehalt der Legierung ab. Einige Legierungen verfügen dabei sogar über „selbstheilende“ Schutzschichten.

Bei Messing unterscheidet man technisch zwischen Alpha-Messing und Beta-Messing. Alpha-Messing ist hoch korrosionsbeständig gegenüber Wasser, Dampf, den meisten Salzlösungen und auch gegenüber vielen organischen Stoffen. Es entspricht etwa reinem Kupfer, was die Korrosionsbeständigkeit angeht.

Beta-Messing ist etwas weniger korrosionsbeständig, da es einen höheren Zinkgehalt hat. Das kann unter Umständen aber durch die Beigabe von geringen Mengen Nickel und Mangan wieder ausgeglichen werden.

Kupfer-Zinn-Legierungen

Die sogenannte Zinnbronze ist hoch korrosionsbeständig. Sie übertrifft an Korrosionsbeständigkeit sogar noch reines Kupfer.

Kupfer-Aluminium-Legierungen

Kupfer-Aluminium-Legierungen gehören zu den beständigsten Legierungen überhaupt. Die Oxidschicht ist hier auch noch zusätzlich selbstheilend.

Legierungen mit Silizium, Mangan und Nickel

Hier ist die Korrosionsbeständigkeit gleich hoch oder höher als bei reinem Kupfer.

Mögliche Korrosionsschäden bei Kupfer und seinen Legierungen

Gerade bei den Legierungen kann es durch Enzinkung, oder durch Trennung vom jeweils anderen Legierungsbestandteil zum Auftreten von Korrosion kommen. Auch Kontaktkorrosion und Spaltkorrosion kann auftreten. Empfindlich reagiert Kupfer (je nach Legierung) in vielen Fällen auf bestimmte pH-Werte oder Salzgehalte von Wasser, sowie ammoniakhältige Lösungen, Nitrate und Nitrite. Das muss besonders bei Trinkwasserinstallationen beachtet werden.

Tipps & Tricks
Gegen die meisten anderen Korrosionsarten ist Kupfer im Allgemeinen relativ resistent – Flächenkorrosion und Spannungskorrosion sind hier praktisch ausgeschlossen.

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