Von Marcel Wetegrove, Maria Jazmin Duarte, Klaus Taube, Martin Rohloff, Hariprasad Gopalan, Christina Scheu, Gerhard Dehm und Angela Kruth.
Wasserstoffsperrschichten sind Schutzschichten, die aus Materialien mit einer geringen intrinsischen Wasserstoffdiffusionsfähigkeit und -löslichkeit bestehen und das Potenzial aufweisen, das Eindringen von Wasserstoff zu verzögern, zu verringern oder zu verhindern. Es wird erwartet, dass Wasserstoffsperrschichten Stähle, die anfällig für Wasserstoffversprödung sind, insbesondere kostengünstige niedrig legierte Stähle oder leichte hochfeste Stähle, für Anwendungen in einer Wasserstoffwirtschaft befähigen. Zu diesem Zweck wurden vor allem keramische Beschichtungsmaterialien untersucht, darunter Oxide, Nitride und Karbide. In dieser Übersicht wird der Stand der Technik in Bezug auf die Wasserstoffpermeation für eine Vielzahl von Beschichtungen erörtert. Al2O3TiAlN und TiC scheinen die vielversprechendsten Kandidaten aus einem großen Pool von keramischen Werkstoffen zu sein. Die Beschichtungsmethoden werden im Hinblick auf ihre Fähigkeit, Schichten mit geeigneter Qualität zu erzeugen, und ihr Potenzial für eine industrielle Nutzung verglichen. Es werden verschiedene Versuchsaufbauten zur Charakterisierung der Wasserstoffdurchlässigkeit erörtert, wobei sowohl gasförmiger Wasserstoff als auch Wasserstoff aus einer elektrochemischen Reaktion verwendet wird. Schließlich werden mögliche Wege zur Verbesserung und Optimierung von Wasserstoffbarriereschichten aufgezeigt.
