Characterization of corrosion in aluminum alloys using nuclear magnetic resonance

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Characterization of corrosion in aluminum alloys using nuclear magnetic resonance

Palmer, D.D. / Snyderman, D.M. / Conradi, M.S.

Sollen ältere Flugzeuge weiter in Betrieb bleiben, so ist ein zerstörungsfreies Verfahren zum Nachweis von Korrosion im frühesten Stadium erforderlich. Berichtet wird über die Untersuchung der magnetischen Kernresonanz (NMR = nuclear magnetic resonance) als geeignetes Verfahren zum Nachweis von Korrosionsprodukten in Aluminiumlegierungen. NMR-Signale von Oxiden oder Hydroxiden in Anwesenheit eines magnetischen Feldes sind dabei zu erfassen. Es wurden Bleche aus Aluminium 2024 und 7075 sowie Aluminiumfolien der Legierung 5056 kontrolliert, unterschiedlich lang einer korrodierenden SO2-Umgebung ausgesetzt. Messungen der Aluminium-Kernresonanz wurden mit einer Magnetfeldstärke von 8,0 Tesla und einer Larmor-Frequenz von 89 MHz durchgeführt, Messungen der Wasserstoff-Kernresonanz dagegen mit einer Feldstärke von 2,0 Tesla und einer Larmor-Frequenz von 85 MHz. Im ersten Fall wurde ein supraleitender Magnet, im zweiten Fall ein Elektromagnet verwendet. Beide Verfahren, die Aluminium-NMR und die Wasserstoff-NMR, wiesen ausreichende Empfindlichkeit zum Nachweis dünner Korrosionsschichten auf. Die bei der Aluminium-NMR benötigte hohe magnetische Feldstärke, könnte aber zu Sicherheitsproblemen auf der Baustelle führen. Daher ist die Wasserstoff-NMR vorzuziehen. Künftige Überlegungen gelten dem Eindringen des Magnetfeldes in Befestigungsbohrungen und Verbindungen sowie dem störenden Einfluß von Oberflächenbeschichtungen, die auch Wasserstoffatome enthalten können. (Völkel, U.)