DE19642723A1 - Verfahren zur haftfesten Verbindung von Lack oder Klebstoff mit einem Oberflächenbereich eines Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung und desen Verwendung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum haftfesten Verbinden von Lack oder Klebstoff mit einem Oberflächenbereich eines Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, insbesondere einer Aluminium-Magnesium-Legierung bei dem der Oberflächenbereich vor dem Aufbringen des Lackes oder des Klebstoffes mit einer haftverbessernden Schicht versehen wird.

Aluminium-Oberflächen oder solche aus Aluminium-Magnesium-Legierungen sind ohne Vorbehandlung oder geeignete Konditionierung üblicherweise nicht sehr dauerhaft mit Lackschichten zu bedecken oder zu verkleben. Aus diesem Grunde wurden in der Vergangenheit verschiedene Vorbehandlungsverfahren, wie Anodisieren, Eloxieren, Chromatieren und Phosphatieren, eingesetzt.

Diese Verfahren erfordern einen erheblichen technischen Aufwand und aufwendige Entsorgungsverfahren, um die geforderte, umweltschonende Vernichtung der Behandlungsrückstände zu gewährleisten. Im großtechnischen Maßstab gilt die Chromatierung als ein besonders effektives Verfahren. Eine umfassende Darstellung dieses Vorbehandlungsverfahrens ist in "Automotive Paints and Coatings" (Gordon Fettis, VCH Verlagsgesellschaft mbH, D 69451 Weinheim BPD 1995, Seiten 11-27) zu finden.

Die verwendeten Badlösungen, die einen pH-Wert von 1,5-3,0 aufweisen, enthalten üblicherweise Dichromat, Fluoride sowie in bestimmten Verfahrensvarianten noch Blutlaugensalz und weitere Zusätze. Die damit erzeugten, haftverbessernden Schichten bestehen hauptsächlich aus basischen Chromaluminiumchromaten (^∼Cr(OH)₂HCrO₄.Al(OH)₃.2H₂O bzw. CrFe(CN)₆.6Cr(OH)₃.H₂CRO₄.4Al₂O₃.8H₂O). Man kann abschätzen, daß ca. 1/4 aller Aluminium-Oberflächen bereits in den Betrieben der Aluminium-Hersteller chromatiert werden. Andere Badlösungen enthalten im wesentlichen Chromsäure, Phosphorsäure und Fluorsäure. Die abgeschiedenen, haftverbessernden Schichten bestehen dann hauptsächlich aus basischen Chromaluminiumphosphaten (^∼Al₂O₃.2CrPO₄.8H₂O).

Durch Zusatz von Fluoridionen kann über die Bildung schwerlöslicher Produkte die Aluminiumionenkonzentration in der Zinkphosphatierlösung niedrig gehalten werden, so daß der Zinkphosphatierprozeß ähnlich wie bei der Verwendung von Stahl oder verzinktem Stahl durchgeführt werden kann, wobei in der gleichen Lösung auch andere Substrate,d. h. insbesondere Stahl bzw. verzinkter Stahl, zinkphosphatiert werden können. Eine solche Lösung ist allerdings ein Kompromiß, da die Zinkphosphatierlösung nicht mehr auf Zink- bzw. Stahlsubstrate hin optimiert ist und die Badzusammensetzung, insbesondere die Fluoridionenkonzentration, sehr genau kontrolliert werden muß. Unter dem Umweltgesichtspunkt ist auch der Einsatz von Fluorid nicht unbedenklich.

Beim gegenwärtigen Stand der Technik fällt bei Abwägung aller Aspekte noch häufig die Entscheidung für den Einsatz von Chromatbädern.

Im nach wie vor praktizierten Einsatz von Chromatbädern für die Oberflächenvorbehandlung von Aluminiumteilen liegt allerdings ein erhebliches, umweltbelastendes Potential. Durch Modifizierung herkömmlicher Zinkphosphatierverfahren, insbesondere durch Zusatz von allerdings ebenfalls umweltbelastendem Fluorid, ist die gemeinsame Behandlung von Aluminium, Stahl und verzinktem Stahl zwar prinzipiell möglich, aber nur unter Inkaufnahme bestimmter technologischer Probleme.

Der Einsatz großer Tauchbecken mit Beizzubereitungen und einem damit verbundenen Anfall verbrauchter, hochschadstoffhaltiger Lösungen, wie Phosphorsäure, Chromate und diverser Additive, kann hinsichtlich der Umweltverträglichkeit in keiner Weise befriedigen.

Neben der Weiterentwicklung vorhandener Technologien unter Berücksichtigung des Umweltaspekts muß deshalb die Suche nach alternativen, die Umwelt weniger belastenden Methoden der Oberflächenvorbehandlung weiterbetrieben werden.

Aus der DD-A1-253 259 ist unter anderem ein Verfahren zum Konditionieren von Blechen zur Verbesserung der Haftung von nachfolgend aufgebrachten Lacken oder Kunststoffenbeschichtungen mit einer kombinierten SiO_x-C-Schicht bekannt. Bei diesem Verfahren wird, vor der Beschichtung des Bleches mit SiO_x-C, das Blech auf eine Temperatur zwischen 50 und 300°C erwärmt. In einem darauffolgenden Verfahrensschritt wird dann die SiO_x-C-Schicht aufgetragen. Durch den Verfahrensschritt der Erwärmung des Bleches vor der Aufbringung der SiO_x-C-Schicht werden an der Oberfläche des Bleches anhaftende Wasserfilme verdampft, um dadurch eine Haftverbesserung der Schicht zu erzielen.

Aus der DD-B5-256 151 ist ein Verfahren zum Erzeugen von Oberflächenschichten guter Haftfestigkeit oder hochdisperser Strukturen bekannt. Bei diesem Verfahren wird einem Flüssiggas eine metallorganische Verbindung zugemischt, die zusammen mit dem Flüssiggas in einer Flamme zur Verbrennung gebracht wird. Auf der Oberfläche wird dabei eine als fest haftend und hoch dispers bezeichnete Oxidschicht niedergeschlagen. Als metallorganische Verbindung wird eine Si-organische Verbindung, wie zum Beispiel Tetraethoxysilan- oder Vinyltriethoxysilan, eingesetzt. Mit dem angegebenen Verfahren sollen sich feste, glasartige Schichten oder alle Zwischenstadien bis zu pulvrigen Niederschlägen erzeugen lassen. Es ist davon auszugehen, daß bei diesem Verfahren eine mangelnde Reaktivität des SiO₂ gegenüber der Oberflächenoxidschicht des Metalls gegeben ist.

Ausgehend von dem vorstehend angegebenen Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein umweltfreundliches Verfahren anzugeben, das eine dauerhafte haftfeste Verbindung zwischen einem Werkstück aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung und einem Lack oder Klebstoff sicherstellt.

Die Aufgabe wird, ausgehend von dem eingangs genannten Verfahren, dadurch gelöst, daß der Oberflächenbereich zur Erzeugung der haftverbessernden Schicht mit polymerisierter Kieselsäure, die einen Polymerisationsgrad ≧ 1 besitzt, silikatisiert wird.

Die polymerisierte Kieselsäure ist aus monomerer Kieselsäure - Polymerisationsgrad = 1 - und/oder oligomerer Kieselsäure - Polymerisationsgrad < 1 - gebildet. Eine solche Kieselsäure ist ein hoch reaktives Agens und geht chemische Bindungen mit Aluminium oder einer Aluminium-Legierung als Werkstückmaterial ein. Dies gilt insbesondere für Oberflächenbeschichtungen solcher Werkstücke mit Lack oder Klebstoff. Versuche haben gezeigt, daß ein mit einer monomeren und/oder oligomeren Kieselsäure vorbehandeltes Aluminium-Werkstück, auf das anschließend eine Lackschicht oder eine Klebeschicht aufgebracht wird, die Zugscherfestigkeit gegenüber herkömmlichen Verfahren, bei denen das Blech mit einer Chromatschicht oder einer Phosphatierungsschicht versehen wird, um einen Faktor von mindestens 2 erhöht wird, wie auch die Versuchsergebnisse nachfolgend noch zeigen werden.

Die Reaktionsfähigkeit, die Struktur und Morphologie der Silikatschicht läßt sich erfindungsgemäß weiterhin in ihren Eigenschaften als dauerstabiles Bindeglied zwischen Aluminium-Oberfläche und Lack oder Klebstoff dadurch erhöhen, daß der monomeren oder oligomeren Kieselsäure eine acide Verbindung oder ein Gemisch acider Verbindungen in einer Konzentration zwischen 10^-3 und 20 Mol-%, bezogen auf das Verhältnis zwischen acider Verbindung und Silizium, bevorzugt im Bereich 0,1 und 5 Mol-%, zugesetzt wird. Als derartige acide Verbindungen eignen sich insbesondere Phosphor-, Titan-, Bor- oder Zirkonverbindungen. Die einzelnen Elemente können in einer breiten Palette von chemischen Verbindungen, insbesondere als Phosphin-, Phosphoralkyl- und/oder Phosphorchloridverbindungen, der monomeren oder der oligomeren Kieselsäure zugesetzt werden. Titan- oder Zirkonverbindungen lassen sich insbesondere als Ester- oder Halogenverbindungen einsetzen. Im Falle der Borverbindungen wurde eine besonders günstige Wirkung von Boralkyl, Borchlorid oder Boran ermittelt. Die einzelnen aciden Verbindungen können auch in einer Mischung unterschiedlicher Verbindungen eingesetzt werden, wobei die Gesamtkonzentration dieser Mischung im Konzentrationsbereich zwischen 10^-3 und 20 Mol-%, bezogen auf das Verhältnis zwischen Mischung und Silizium, bevorzugt im Bereich 0,1 und 5 Mol-%, betragen soll.

Erfindungsgemäß lassen sich weitere Verbesserungen in den Hafteigenschaften der aus der monomeren oder oligomeren Kieselsäure an der Werkstück-Oberfläche gebildeten Silikatschicht auch durch einen Zusatz einer basischen Verbindung oder eines Gemisches basischer Verbindungen, in einer Konzentration zwischen 10^-3 und 20 Mol-%, bezogen auf das Verhältnis zwischen basischer Verbindung und Silizium, bevorzugt im Bereich 0,1 und 5 Mol-%, erreichen. Als besonders geeignete basische Verbindung wurden Aluminium-, Eisen- oder Magnesium-Verbindungen ermittelt.

Für die Erzielung dauerhaft haftfester Schichten der erfindungsgemäßen Silikatschicht oder auch der über acide oder basische Verbindungen modifizierten Silikatschicht wurde ein vorteilhafter Dickenbereich zwischen 1 und 100 nm, bevorzugt zwischen 2 und 10 nm, ermittelt.

Die Haftwirkung der aus der monomeren oder oligomeren Kieselsäure und ihren strukturmodifizierenden Zusätzen gebildeten Schicht, konnte in ihrer Haftfestigkeit durch eine Infiltration einer funktionalisierten Silizium-, Titan- oder Zirkonverbindung deutlich verbessert werden. Als wirkungsvoll funktionalisierende Gruppen konnten Methacryl-, Glycidyl- oder Aminogruppen ermittelt werden. Der chemische Grundkörper der funktionalisierten Silizium-, Titan-oder Zirkonverbindung ist bevorzugt ein Ester, Alkyl oder Chlorid. Zur Reaktion mit der Werkstück-Oberfläche aus Aluminium- oder einer Aluminium-Magnesium-Legierung, können erfindungsgemäß auch Kiesel-Sole verwendet werden, die Bestandteile an monomeren oder oligomeren Kieselsäuren enthalten. Derartige reaktive Sole bilden sich im Anfangsstadium der Kieselsol- und Kieselgelbildung bei der Hydrolyse von Alkoxyverbindungen des Siliziums. Die Reaktion läßt sich durch Einwirkung von Energie, insbesondere durch Temperatureinwirkungen bis zu 300°C, beschleunigen.

Die polymerisierte Kieselsäure wird in einer bevorzugten Verfahrensweise durch Einleiten siliziumorganischer oder Siliziumhalogen-Verbindungen in einem Partialdruckbereich zwischen 10^-4 und 10 mbar, bevorzugt in dem Partialdruckbereich zwischen 10^-3 und 5 mbar, durch Pyrolyse erzeugt und mit der Werkstück-Oberfläche zur Reaktion gebracht.

Als entscheidendes Kriterium für die Wirksamkeit der monomeren oder oligomeren Kieselsäure hat sich erfindungsgemäß die Verweilzeit der Verbindung in der Pyrolysestrecke ergeben. Sie muß im Bereich zwischen 10^-5 und 1 sec, bevorzugt zwischen 10^-3 und 10^-1 sec, liegen.

Als Medium für die Erzeugung der monomeren oder oligomeren Kieselsäure kann auch ein Hochspannungsfunken bzw. eine hochfrequente Funkenstrecke verwendet werden, in der der Partialdruckbereich der siliziumorganischen oder Siliziumhalogen-Verbindung zwischen 10^-4 und 10 mbar, bevorzugt zwischen 10^-2 und 5 mbar, liegt. Die Aufenthaltszeit der Siliziumverbindung ist auch in diesem Fall zwischen 10^-5 und 10 sec, bevorzugt zwischen 10^-3 und 10^-1 sec, optimal.

Für die Erzeugung der polymerisierten Kieselsäure, also der monomeren oder oligomeren Kieselsäure, kann auch eine siliziumorganische Verbindung in einer Hochspannungsfunkenstrecke umgesetzt werden, wobei dann der Partialdruck der Verbindung im Luftstrom der Funkenstrecke im Bereich zwischen 10^-4 und 10 mbar, vorzugsweise im Bereich zwischen 10^-2 und 5 mbar, liegen sollte. Vorzugsweise wird die Verweilzeit der Siliziumverbindung in der Funkenstrecke im Bereich von 10^-5 bis 1 sec, vorzugsweise im Bereich von 10^-3 bis 10^-1 sec, gewählt.

Mit gleichen Partialdruckbereichen der Siliziumverbindung und Aufenthaltszeit in der Zersetzungsstrecke läßt sich erfindungsgemäß auch eine Mikrowellenflamme verwenden.

Der Behandlungsprozeß der Werkstück-Oberfläche mit der monomeren oder oligomeren Kieselsäure ist auch in mehreren Behandlungszyklen möglich. Eine solche Aufbringung in mehreren Schichten ist dann zu empfehlen, wenn sich die Dicke der Schicht in dem als bevorzugt angegebenen oberen Dickenbereich von etwa 5 bis 10 nm bewegt. Es sollte allerdings darauf geachtet werden, daß dieser maximale Dickenbereich als Obergrenze eingehalten wird, da sich größere Schichtdicken nicht weiter positiv auf die Haftfestigkeit auswirken.

Die wiederholte Behandlung eignet sich gleichermaßen auch für eine Behandlung mit monomerer oder oligomerer Kieselsäure, die saure oder basische Zumischungen enthält. Die sauren und basischen Zumischungen können sowohl vor der Zersetzung der siliziumorganischen oder Siliziumhalogen-Verbindung in der Pyrolysestrecke, der Funkenstrecke oder der Mikrowellenflamme, als auch nach der Zersetzung in diesen Reaktionsmedien erfolgen.

Um Schwankungen in der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erzielten Haftfestigkeit auszuschließen, ist es vorteilhaft, die Oberfläche des zu beschichtenden Werkstücks vor der Beschichtung vorzureinigen. Hierzu eignet sich ein alkalisches oder saures Waschbad.

Ein besonderes Problem ist die Beschichtung von Bauteilen in der Fahrzeug-Karosserie-Fertigung. Es werden unter dem Aspekt von Korrosionsschutzmaßnahmen einerseits und um andererseits leichtgewichtige Bauweisen zu erzielen zunehmend Aluminium-Werkstücke eingesetzt. Gerade im Hinblick auf solche Bauteile aus Aluminium oder Aluminium-Legierungen ist eine Lackaufbringung mit der erforderlichen Haftfestigkeit problematisch. In diesen Bereichen des Kraftfahrzeugbaus kann das erfindungsgemäße Verfahren vorzugsweise eingesetzt werden, um die dort gestellten Anforderungen an die Haftfestigkeit, insbesondere von Lacken auf Karosserieteilen, zu erfüllen. Weiterhin hat sich gezeigt, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorbehandelte Aluminium-Bauteile aus dünnem Blech, die lackiert werden und erst nach der Lackierung verformt werden, zu keinem Abplatzen der Lacke an den verformten Bereichen der Karosserie neigen. Dies bedeutet, daß unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens bestimmte Karosserieteile aus vorlackierten Blechtafeln durch Tiefziehen verformt werden können.

Auch sollte hervorgehoben werden, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein umweltfreundliches Verfahren bereitgestellt wird, da die eingesetzten Materialien keine umweltbelastenden Abfall- oder Nebenprodukte erzeugen, wie dies beispielsweise bei Vorbehandlungsverfahren, wie Anodisieren, Eloxieren, Chromatieren und Phosphatieren, der Fall ist. Gerade in Bezug auf solche bekannten Verfahren werden die Umweltauflagen immer höher, die aber für das erfindungsgemäße Verfahren unproblematisch sind.

Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens werden insbesondere anhand des nachfolgenden Ausführungsbeispiels ersichtlich.

Es wurde die Haftfestigkeit eines Stahlwürfels, der mit einem Epoxyharz (HS 16, SurATech GmbH Jena) auf 2 mm dickes Aluminium-Blech verklebt wurde, nach unterschiedlicher Vorbehandlung des Bleches, wie entfettet mit Isopropanol, gemessen. Verglichen wird die Festigkeit ohne Vorbehandlung, mit einer Chrom-Vorbehandlung und mit einer Vorbehandlung mit polymerisierter Kieselsäure. Bei der Chrom VI-Vorbehandlung handelt es sich um ein technisches Verfahren, beispielsweise unter Verwendung eines Chromsäure/ Phosphorsäure-Bads, wobei das Aluminium-Blech entfettet wird. Als Aluminium-Blech wurde ein AlMg₂- Blech eingesetzt.

Die Kieselsäure-Einwirkung betrug 5 sec, die Dicke der modifizieren Oberflächenschicht 7 mm. Die Kieselsäure wurde durch pyrolytische Zersetzung eines Gemisches von Tetraethoxysilan, Tetramethoxysilan und Dimethylethoxysilan im Konzentrationsverhältnis 1 : 2:1, einem Partialdruck von 5 mbar und einer Pyrolysezeit von 0,2 sec, in einer Knallgasflamme (H₂ : O₂ = 2 : 1) erzeugt. Die Zugscherfestigkeit der verklebten Proben wurden nach Vorbehandlung unmittelbar nach der Verklebung andererseits nach 15-minütiger Kochwasserbelastung gemessen. In die mit der Kieselsäure modifizierte Werkstück-Oberfläche wurde vor der Verklebung durch mit einem Aminogruppen-funktionalisiertes Ehtoxysilan infiltriert. Die nachfolgende Tabelle weist die festigheitserhöhende Wirkung der Behandlung mit polymerisierter Kieselsäure deutlich aus.

Die vorstehende Tabelle macht deutlich, daß der Mittelwert der Zugscherfestigkeit von Probekörpern, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt wurden (letzte Spalte der vorstehenden Tabelle), im Vergleich zu einer Vorbehandlung des gleichen Ausgangsmaterials mit einer Chromatierung um einen Faktor zwischen 2,5 und annähernd 4 erhöht wird, ein deutlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens gegenüber dem Stand der Technik, ohne darüber hinaus die Vorteile im Hinblick auf die Umweltbelastung zu vergessen.

Claims (28)

1. Verfahren zum haftfesten Verbinden von Lack oder Klebstoff mit einem Oberflächen­ bereich eines Werkstücks aus Aluminium oder einer Aluminium-Legierung, insbeson­ dere einer Aluminium-Magnesium-Legierung, bei dem der Oberflächenbereich vor dem Aufbringen des Lacks oder des Klebstoffs mit einer haftverbessernden Schicht versehen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich zur Erzeugung der haftverbessernden Schicht mit polymerisierter Kieselsäure, die einen Polymerisationsgrad ≧ 1 besitzt, silikatisiert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kieselsäure eine acide Verbindung oder ein Gemisch acider Verbindungen in einer Konzentration zwischen 10^-3 und 20 Mol-% bezogen auf das Verhältnis zwischen der aciden Verbindung oder dem Gemisch acider Verbindungen und Silizium zugesetzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die acide Verbindung oder das Gemisch acider Verbindungen in einer Konzentration im Bereich zwischen 0,1 und 5 Mol-% zugesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als acide Verbindung eine Phosphor-, Titan-, Zirkon- und/oder Borverbindung zugesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Phoshporverbindung eine Phosphin-, Phosphoralkyl- und/oder Phosphorchloridverbindung zugesetzt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Titan- oder Zirkon-Verbindung eine Ester- oder Halogenverbindung zugesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Borverbindung ein Boralkyl, Borchlorid oder ein Boran zugesetzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kieselsäure eine basische Verbindung oder ein Gemisch basischer Verbindungen in einer Konzentration zwischen 10^-3 und 20 Mol-% bezogen auf das Verhältnis zwischen der basischen Verbindung oder des Gemisches basischer Verbindungen und Silizium zugesetzt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die basische Verbindung oder das Gemisch basischer Verbindungen in einer Konzentration im Bereich 0,1 und 5 Mol-% zugesetzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß als basische Verbindung eine Aluminium-, Eisen- und/oder Magnesiumverbindung zugesetzt wird.

11. Verfahren nach den Ansprüchen 1, 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit einer Dicke im Bereich zwischen 1 und 100 nm gebildet wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit einer Dicke im Bereich von 2 und 10 nm gebildet wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht mit einer funktionalisierten Silizium-, Titan- und/oder Zirkonalkoxyverbindung infiltriert wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß für die funktionalisierte Verbindung als funktionelle Gruppe eine Methacryl-, Glycidyl- oder Aminogruppe ausgewählt wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß als Silizium-, Titan-, und/oder Zirkonverbindung funktionalisierte Ester, Alkyle oder Chloride infiltriert werden.

16. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kieselsäure als Bestandteil eines Kieselsäure-Sols abgeschieden wird.

17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, in einer Brenngasflamme siliziumorganische oder Siliziumhalogen-Verbindungen in einem Partialdruckbereich zwischen 10^-14 und 10 mbar, bevorzugt im Partialdruckbereich zwischen 10^-3 und 5 mbar, pyrolisiert werden.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verweilzeit der Siliziumverbindung in der Brenngasflamme im Bereich von 10^-5 bis 1 sec, bevorzugt im Bereich von 10^-3 bis 10^-1 sec, gewählt wird.

19. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Kieselsäure eine siliziumorganische Verbindung in einer Hochspannungsfunken­ strecke umgesetzt wird, wobei der Partialdruck der Verbindung im Luftstrom der Funkenstrecke im Bereich zwischen 10^-4 und 10 mbar, vorzugsweise im Bereich zwischen 10^-2 und 5 mbar, liegt.

20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verweilzeit der Siliziumverbindung in der Funkenstrecke im Bereiche von 10^-5 bis 1 sec, bevorzugt im Bereich von 10^-3 bis 10^-1 sec, gewählt wird.

21. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzeugung der Kieselsäure in einer Mikrowellenflamme eine siliziumorganische oder eine Silizium­ halogen-Verbindung in einem Partialdruckbereich zwischen 10^-4 und 10 mbar, bevorzugt im Bereich zwischen 10^-2 und 5 mbar, pyrolisiert wird.

22. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Verweilzeit der Siliziumverbindung in der Mikrowellenflamme im Bereich von 10^-5 bis 1 sec, bevorzugt im Bereich von 10^-3 bis 10^-1 sec, gewählt wird.

23. Verfahren nach Anspruch 1 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächen­ bereich in mehreren Zyklen mit Kieselsäure behandelt wird.

24. Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß in den einzelnen Zyklen der Kieselsäure unterschiedliche Arten und/oder Konzentrationen an aciden oder basischen Verbindungen zugesetzt werden.

25. Verfahren nach Anspruch 7, 19 oder 21, dadurch gekennzeichnet, daß der silizium­ organischen oder Siliziumhalogen-Verbindung vor der Pyrolyse oder der Umsetzung eine acide oder basische Verbindung zugesetzt wird.

26. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich vor der Silikatisierung vorgereinigt wird.

27. Verfahren nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Oberflächenbereich vor der Silikatisierung mit einem alkalischen oder sauren Waschbad vorgereinigt wird.

28. Verwendung des nach dem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 27 silikatisierten Werkstücks als Bauteil in der Kraftfahrzeugindustrie, insbesondere als Vorprodukt für Karosserieformteile.