Salzsprühbeständigkeitstest für leitfähigen Schaum: ASTM B117-Standard und Anwendungen in Automobilqualität

Leitfähiger Schaum in korrosiven Umgebungen

In rauen Umgebungen wie Fahrzeugen mit neuer Energie und Schienenverkehrssystemen Leitfähiger Schaum (auch EMI-Abschirmschaum genannt) muss eine stabile elektromagnetische Abschirmung gewährleisten und gleichzeitig einer längeren Korrosion durch Salzsprühnebel standhalten. Salzinduzierte Oxidation beschleunigt den Anstieg des Oberflächenwiderstands – oft um über 300 % – und führt letztendlich zum Versagen der EMI-Abschirmung .

Erläuterung des Salzsprühtests ASTM B117

ASTM B117 ist der internationale Maßstab für die Bewertung der Korrosionsbeständigkeit leitfähiger Materialien und Beschichtungen. Zu den wichtigsten Prüfparametern gehören:

• Salzkonzentration: 5%ige NaCl-Lösung

• pH-Bereich: 6,5–7,2 (neutraler Salznebel)

• Temperatur: 35 °C ± 2 °C

• Sprühmodus: Kontinuierlich oder zyklisch

• Testdauer: 24–1000 Stunden (Automobilqualität ≥ 500 Stunden)

Bewertungskriterien nach dem Test:

• Grad der Oberflächenkorrosion (Vorhandensein von weißem oder rotem Rost)

• Integrität der Beschichtung und des Substrats (Delamination oder Rissbildung)

• Änderungen der elektrischen Leistung (Oberflächen- und vertikaler Kontaktwiderstand)

Testverfahren und wichtige Kontrollpunkte

Probenvorbereitung

• Schneiden Sie Proben auf 50 × 100 mm, während die leitfähige Schicht intakt bleibt

• Ölrückstände entfernen, um ein gleichbleibendes Korrosionsverhalten zu gewährleisten

• Basiswiderstand aufzeichnen:

  • Oberflächenwiderstand: ASTM D4935

  • Kontaktwiderstand: MIL-STD-202G

Testausführung

• Hängen Sie die Proben vertikal auf, um eine Ansammlung der Lösung zu verhindern

• Überprüfen Sie die Sprühdüsen alle 24 Stunden

• Halten Sie die Salznebelabscheidung bei 1–2 ml/80 cm²/h

Auswertung nach dem Test

• Sichtprüfung: Unter 10-facher Vergrößerung auf Korrosion prüfen

• Elektrischer Wiederholungstest: Vergleichen Sie die Widerstandsschwankungen vor und nach der Korrosion

• Strukturanalyse: Prüfung auf Substratquellung oder Delamination

Korrosionsbeständigkeit verschiedener leitfähiger Beschichtungen

Studien zeigen, dass Silber-Kupfer-Verbundbeschichtungen die Korrosionsbeständigkeit durch Optimierung der Beschichtungsdichte und -gleichmäßigkeit verbessern. Bei einem Test mit einem Batteriepack für Fahrzeuge mit alternativer Energie zeigte herkömmlicher Ni-Cu-Schaum nach 300 Stunden eine um 400 % höhere Widerstandsfähigkeit , während der Ag-Cu-Verbundschaum nur120% , wodurch die EMI-Zuverlässigkeitsanforderungen für die Automobilindustrie erfolgreich erfüllt werden.

Weitere Informationen zum Verhalten von Abschirmmaterialien unter elektrochemischer Belastung finden Sie unter
Versteckte Korrosion von leitfähigem Silikonkautschuk: Wie Mikroelektrochemie die EMI-Zuverlässigkeit beeinträchtigt

Optimierungsstrategien und Materialauswahl

• Materialauswahl: Wählen Sie für Automobil- und Umgebungen mit hoher Luftfeuchtigkeit Ag-Cu-Verbundwerkstoffe oder Ni-Cu-Ag-Dreischichtbeschichtungen .

• Strukturelles Design: Verwenden Sie vollständig umhüllte Schaumstoffstrukturen, um die Kantenbelastung zu reduzieren.

• Prozesskontrolle: Fügen Sie Passivierungsschritte hinzu, um die Beschichtungsdichte und -haftung zu verbessern.

• Überprüfung: Fordern Sie ASTM B117-Testberichte an, einschließlich Daten zur Korrosionsbeständigkeit vor und nach der Korrosion.

Die Salzsprühbeständigkeit ist nicht einfach ein „Bestanden/Nicht bestanden“-Test – sie ist ein quantitativer Indikator für die langfristige Materialstabilität . Durch Tests gemäß ASTM B117 können Ingenieure den Abbau von EMI-Schaum in Küstennähe, feuchten oder verschmutzten Umgebungen vorhersagen. Dies trägt dazu bei, korrosionsbedingte EMI-Ausfälle zu verhindern und eine dauerhafte Leistung sicherzustellen.

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