DE10300388A1 - Protection of metallic structures or layers deposited on a substrate, e.g. a vehicle windscreen, against electrical corrosion, whereby a passivation voltage is at least temporarily applied to the structure to be protected - Google Patents

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Abstract

Method for protecting metallic or metal containing structures deposited on a substrate, especially electrically conducting structures, against electrical corrosion, whereby the structure is at least temporarily acted on with a passivation voltage, the amplitude of which is in the passivation voltage range of the conducting material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Schützen von auf Substraten aufgebrachten metallhaltigen Strukturen, insbesondere von elektrischen Leiterbahnen, gegen Korrosion.The invention relates to a Protect procedures of metal-containing structures applied to substrates, in particular of electrical conductor tracks, against corrosion.

Es ist allgemein bekannt, dass auf Fahrzeug-Fensterscheiben, die zumeist aus Glas bestehen, aber zunehmend auch aus Kunststoffen (z. B. Polycarbonat) gefertigt werden, zu unterschiedlichen Zwecken Strukturen von elektrischen Leiterbahnen oder -feldern aufgebracht werden. Sie werden als Antennen, Heizfelder, Sensoren und dgl. genutzt. Auch im Baubereich sind, insbesondere bei Dachverglasungen, Regensensoren Stand der Technik. Auf vorgespannten Glasscheiben werden solche Strukturen z. B. auch als Bruchsensoren (Ruhestromschleifen) für Innenanwendungen genutzt.It is common knowledge that on Vehicle window panes, which are mostly made of glass, but increasingly also be made of plastics (e.g. polycarbonate) different purposes structures of electrical conductor tracks or fields are applied. They are used as antennas, heating fields, Used sensors and the like. Are also in the construction sector, in particular state of the art for roof glazing, rain sensors. On prestressed Glass panes are such structures z. B. also as break sensors (Closed circuit loops) for Indoor applications used.

Die besagten Strukturen werden in der Regel in großindustriellem Maßstab auf Glassubstraten durch Siebdrucken einer Einbrennpaste mit hohem Silberanteil erzeugt und eingebrannt. Das Einbrennen geht zumeist einher mit dem Aufheizen der Glasscheibe zum Biegen und anschließenden Vorspannen, wenn es sich um eine monolithische Glasscheibe handelt.The structures are in usually in large industrial scale on glass substrates by screen printing a baking paste with a high silver content generated and burned. The branding usually goes hand in hand heating the glass sheet for bending and subsequent tempering, if it is a monolithic glass pane.

Sind solche Leiterstrukturen auf der Außenseite der Fensterscheibe angeordnet, wie es insbesondere bei Feuchte- oder Regensensoren der Fall ist, kann es nach länger währendem exponiertem Einsatz unter Witterungsbedingungen zu korrosiven Erscheinungen kommen. Man hat dazu schon verschiedene Schutzmaßnahmen vorgeschlagen.Are such ladder structures on the outside the window pane, as is particularly the case with moisture or rain sensors is the case, it may occur after prolonged exposure corrosive phenomena occur under weather conditions. Various protective measures have already been proposed for this.

So beschreibt DE-OS 2 231 095 das Auftragen eines dielektrischen Materials (Lack) über Leiterstrukturen, die auf einer Glasscheibenoberfläche als Heizleiter verwendet werden. DE-C1-100 15 430 beschreibt einen kapazitiv arbeitenden Sensor zum Erfassen von Kondensaten auf einer Glasscheibenfläche, auf dessen Elektroden eine dielektrische Passivierungsschicht aufgetragen ist. Das Auftragen einer zusätzlichen Schicht gezielt über die bereits eingebrannte Struktur ist allerdings im Produktionsprozess ein sehr hinderlicher, zeitraubender und arbeitsintensiver Zwischenschritt, zumal er mit hoher Präzision ausgeführt werden muss. Liegt ein solcher Sensor z. B. im Wischfeld von Fahrzeug-Scheiben wischern, so nutzt sich die Schutzschicht im Lauf der Zeit ab und muss ggf. erneuert werden.So describes DE-OS 2 231 095 the application of a dielectric material (lacquer) over conductor structures that are used on a glass pane surface as a heating conductor. DE-C1-100 15 430 describes a capacitive sensor for detecting condensate on a glass pane surface, on the electrodes of which a dielectric passivation layer is applied. The application of an additional layer specifically over the already burned-in structure is a very cumbersome, time-consuming and labor-intensive intermediate step in the production process, especially since it has to be carried out with high precision. Is such a sensor z. B. wipe in the wiping area of vehicle windows, the protective layer wears off over time and may need to be replaced.

Es ist an sich bekannt, dass Metalle gegen Elektrokorrosion durch Beaufschlagen mit einer elektrischen Spannung wirksam geschützt werden können. Unter dem Internet-Link http://docserver.bis.uni-oldenburg.de/publikationen/dissertation/2000/ducper00/pdf/kap02.pdf ist eine Dokumentation zu diesem Thema verfügbar. Im Ergebnis wird dort für den Korrosionsschutz von Eisen festgestellt, dass das Metall durch Anlegen einer genügend starken elektrischen äußeren Spannung ein Mischpotential eingestellt wird, das oberhalb eines für den Werkstoff zu ermittelnden Passivierungspotentials liegt. Nach einmal eingetretener Passivierung kann dieser Zustand mit sehr geringer Stromdichte aufrechterhalten werden. Die Passivstromdichte sei mit der Korrosionsstromdichte vergleichbar und liegt für Eisen bei 10 μA/cm2, während die Passivierungsstromdichte etwa 0,2 A/cm2 beträgt.It is known per se that metals can be effectively protected against electrical corrosion by applying an electrical voltage. Documentation on this subject is available at the Internet link http://docserver.bis.uni-oldenburg.de/publikationen/dissertation/2000/ducper00/pdf/kap02.pdf. As a result, it is found there for the corrosion protection of iron that the metal is set to a mixed potential by applying a sufficiently strong external voltage which is above a passivation potential to be determined for the material. Once passivation has occurred, this state can be maintained with a very low current density. The passive current density is comparable to the corrosion current density and is 10 μA / cm 2 for iron, while the passivation current density is approximately 0.2 A / cm 2 .

WO-A1-01/07 683 beschreibt eine entsprechende Anwendung zum Schutz von Beton-Armierungen aus Stahl gegen Korrosion. Man speist durch ein Anodensystem eine gesteuerte niedrige Gleichspannung in die Stahlarmierung ein, um Differenzen des Oberflächenpotentials aufzuheben und ein gleichmäßiges Potential bereitzustellen, wodurch Korrosion verhindert wird.WO-A1-01 / 07 683 describes a corresponding one Application for protecting steel concrete reinforcements against corrosion. A controlled low DC voltage is fed through an anode system in the steel reinforcement to detect differences in surface potential cancel and an even potential to provide, which prevents corrosion.

In anderen bekannten Anwendungen wird eine Wechselspannung zum Passivieren von Metallen gegen Korrosion vorgeschlagen. Allerdings wurde bei Stählen beobachtet, dass die Korrosion mit einer Passivierungs-Wechselspannung rascher als bei Verwendung von Gleichspannung fortschritt. Dies wird mit einem Abbau der Passiv-Oberflächenschicht durch die Wechselspannung erklärt.In other known applications becomes an AC voltage for passivating metals against corrosion proposed. However, it has been observed with steels that the corrosion with a passivation AC voltage faster than when using progress of DC voltage. This is accomplished by breaking down the passive surface layer the AC voltage explained.

Es wurde jedoch auch beobachtet, dass mit ansteigender Frequenz der Wechselspannung die Korrosionsneigung der damit beaufschlagten Struktur sinkt bzw. die Schutzwirkung verbessert wird. Das wird damit erklärt, dass der Polaritätswechsel der Stromrichtung schneller abläuft als die Diffusion der korrodierenden Ladungsträger durch die Passivschicht.However, it has also been observed that with increasing frequency of the alternating voltage the tendency to corrode the structure applied to it decreases or the protective effect improves becomes. This is explained that the polarity change the current direction runs faster than the diffusion of the corrosive charge carriers through the passive layer.

Die Höhe der Passivierungsspannung muss individuell für das zu vor Korrosion zu schützende Material bestimmt werden. Man kann in der Regel einen ausgeprägten Passivierungsbereich in Abhängigkeit von der Höhe der äußeren oder Passivierungsspannung ermitteln, in dem der Korrosionsstrom (proportional zur Geschwindigkeit der Metallauflösung) minimiert ist, ggf. gegen Null geht, was bedeutet, dass keine Korrosion mehr stattfindet. Bei zu kleinen äußeren Spannungen wird keine hinreichende korrosionshemmende Wirkung erzielt („aktiver" Bereich), während bei zu hohen Spannungen (oberhalb des „Durchbruchspotentials") ein sogenannter „transpassiver" Zustand eintritt, in dem die Schutzwirkung versagt und der Korrosionsstrom wieder deutlich ansteigt.The level of passivation voltage must be individual for the material to be protected against corrosion be determined. You can usually have a pronounced passivation area dependent on from the height the outer or Determine the passivation voltage in which the corrosion current (proportional to the speed of the metal dissolution) is minimized, if necessary against Zero goes, which means that there is no more corrosion. If the external tension is too small sufficient corrosion-inhibiting effect is not achieved ("active" area), while at if the voltages are too high (above the "breakdown potential") a so-called "transpassive" state occurs, in which the protective effect fails and the corrosion current again increases significantly.

Anwendung dieser elektrischen Passivierung sind im Wesentlichen für Stahlkonstruktionen im Bauwesen bekannt.Application of this electrical passivation are essentially for Steel structures known in construction.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Schützen von der Witterung ausgesetzten metallhaltigen Strukturen auf Substraten, insbesondere auf Glasscheiben, gegen witterungsbedingte Korrosion anzugeben, das eine zusätzliche passivierende Beschichtung der elektrisch leitfähigen Strukturen erübrigen kann.The invention is based on the object of a method for protecting weather-exposed metal-containing structures on substrates, in particular on glass panes, against weather to indicate conditional corrosion, which can make an additional passivating coating of the electrically conductive structures unnecessary.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Die Merkmale der Unteransprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen dieses Verfahrens an.This object is achieved with the Features of claim 1 solved. Give the characteristics of the subclaims advantageous developments of this method.

Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass auch die eingangs erörterten leitfähigen Oberflächen-Strukturen mit Metallen, insbesondere Silber, passivierbare Systeme sein könnten, die durch Anlegen einer geeigneten elektrischen Spannung gegen Korrosion geschützt werden könnten.The invention is based on the consideration based on the fact that the conductive surface structures discussed at the beginning with metals, especially silver, could be passivable systems that can be caused by Protection against corrosion by applying a suitable electrical voltage could.

In einer Reihe von Versuchen wurde tatsächlich festgestellt, dass das industriell für auf Glas- oder Kunststoffscheiben aufgedruckte Strukturen, wie Feuchtesensoren, Antennen- und Heizleiter verwendete Material, nämlich eine Siebdruckpaste aus einer Glasfritte mit hohem Silberanteil, durch Beaufschlagen sowohl mit Gleichspannung als auch mit Wechselspannung wirksam gegen eine rasche Korrosion geschützt werden kann. Es ist jedoch nicht zwingend erforderlich, die Passivierungsspannung ständig an den Elektroden anliegen zu lassen.In a number of attempts indeed found that the industrial for on glass or plastic panes printed structures, such as moisture sensors, antenna and heating conductors used Material, namely a screen printing paste made from a glass frit with a high silver content, by applying both direct voltage and alternating voltage can be effectively protected against rapid corrosion. However, it is not absolutely necessary, the passivation voltage to the Leave electrodes on.

Entscheidend ist die Anordnung der Leiterstruktur. Für die elektrische Passivierung und damit den aktiven Korrosionsschutz ist eine Potentialdifferenz zwischen zwei auf der Substratoberfläche selbst oder in anderer Weise eng benachbarten, nicht galvanisch miteinander verbundenen elektrischen Leitern in Höhe der Passivierungsspannung erforderlich. Bei kapazitiv arbeitenden Sensoren ist dies besonders einfach realisierbar. Aber auch andere Anwendungsfälle, z. B. Antennenstrukturen, die ebenfalls kapazitiv gekoppelt werden können, sind bei einer geeigneten räumlichen Anordnung zu einem Gegenpol mit dem hier beschriebenen Verfahren passivierbar. So kann z.B. ein System mit einem Signalleiter, der parallel zu einer Masseschiene (Masse oder +12V), geführt wird, durch die Auswahl einer geeigneten Signalamplitude und ggf. Frequenz passiviert werden.The decisive factor is the arrangement of the Conductor structure. For electrical passivation and thus active corrosion protection is a potential difference between two on the substrate surface itself or in another way closely adjacent, not galvanically with each other connected electrical conductors at the level of the passivation voltage required. This is particularly the case with capacitive sensors easy to implement. But also other applications, e.g. B. antenna structures that are also capacitively coupled can, are at a suitable spatial Arrangement to an opposite pole with the method described here passivated. For example, a system with a signal conductor that parallel to a ground rail (ground or + 12V), by selecting a suitable signal amplitude and frequency, if applicable be passivated.

Bislang ist es üblich und (nach bestimmten Hersteller-Prüfnormen) statthaft, für die Durchführung des Salzsprühnebeltests nach DIN 50021 auf zu testenden Fahrzeug-Glasscheiben vorhandene aufgedruckte Leiterstrukturen abzudecken, um sie nicht der künstlichen aggressiven Bewitterung auszusetzen, denn man muss annehmen, dass diese Strukturen bei den verschärften, korrosive Einwirkungen für die ganze Bauteil-Lebensdauer simulierenden Testbedingungen sicher zerstört werden.So far it is common and (according to certain manufacturer test standards) permissible for the implementation the salt spray test according to DIN 50021 on vehicle glass panes to be tested to cover printed conductor structures in order not to artificial ones exposed to aggressive weathering, because you have to assume that these structures in the tightened corrosive effects for the Whole test life simulating component life can be safely destroyed.

Nach Durchführung des besagten Tests an einer Anzahl von während der Durchführung des Tests mit einer Passivierungsspannung beaufschlagten Testmustern waren bei visueller Beurteilung selbst nach 240 Stunden Verweildauer nur relativ geringe Korrosionserscheinungen festzustellen. Diese Korrosion führte jedoch nicht zu einem vollständigen Funktionsausfall der betreffenden Struktur.After performing the test on one Number of during the implementation of the test with a passivation voltage were visual assessment even after 240 hours of stay only relatively minor signs of corrosion. This corrosion led however not to a complete functional failure the structure in question.

Die mögliche elektrische Passivierung durch Anlegen einer relativ geringen elektrischen (Wechsel-)Spannung eröffnet die Möglichkeit, durch Siebdrucken auf Substraten, insbesondere auf Glas, hergestellte silberhaltige Leiterstrukturen auch in solchen Außenanwendungen kostengünstig einsetzen zu können, wo bislang entweder die bekannten Maßnahmen gegen Korrosion notwendig waren oder auf diese Strukturen zugunsten anderer Lösungen (z. B. optische oder kapazitive Sensoren hinter einer Glasscheibe) verzichtet wurde. Die schützende Wirkung durch Anlegen einer elektrischen Spannung verbraucht nur sehr wenig Energie, so dass insoweit nur vernachlässigbare zusätzliche Betriebskosten entstehen. Mit gemessenen Stromdichten von < 10μA/cm2 stellen sich im Passivierungsmodus Ruheströme ein, die um Grössenordnungen unter den im Automobilbereich zulässigen Werten von 1,5 mA liegen.The possible electrical passivation by applying a relatively low electrical (AC) voltage makes it possible to use silver-containing conductor structures produced by screen printing on substrates, in particular on glass, at low cost even in such outdoor applications where previously known measures against corrosion were necessary or these structures have been dispensed with in favor of other solutions (e.g. optical or capacitive sensors behind a glass pane). The protective effect of applying an electrical voltage consumes very little energy, so that only negligible additional operating costs are incurred. With measured current densities of <10μA / cm 2 , quiescent currents are set in the passivation mode, which are orders of magnitude below the values of 1.5 mA permitted in the automotive sector.

Im Automobilbereich können nunmehr silberhaltige Leiterstrukturen auf der Außenseite der Fensterscheiben für Sensoren oder sonstige Verwendungen im Nassbereich ohne Abdeckung realisiert werden. Im Baubereich wird das Anbringen gedruckter Regen- oder Bruchsensoren auf den Außenscheiben z. B. von Dachfenstern möglich. Die Kosten für die Beaufschlagung der Strukturen mit der schützenden Spannung sind vergleichsweise gering.In the automotive sector can now ladder structures containing silver on the outside of the window panes for sensors or other uses in wet areas without cover become. In the construction sector, the application of printed rain or Break sensors on the outer panes e.g. B. possible from roof windows. The price for the application of protective voltage to the structures is comparative low.

Man kann ggf. auf das Einbrennen von gedruckten Strukturen verzichten, das in der Regel deren mechanische und chemische Widerstandsfähigkeit erhöhen soll. Dann wird auch der Einsatz von anderen Substraten als Glas, z. B. Kunststoffscheiben, vereinfacht.One can possibly on the branding do without printed structures, usually their mechanical ones and chemical resistance increase should. Then the use of substrates other than glass, z. B. plastic discs, simplified.

Der Betrieb von Sensorstrukturen kann mit der elektrischen Passivierung sehr vorteilhaft kombiniert werden, wenn man die ohnehin erforderliche Sensor-Betriebsspannung bzw. Messspannung in den Bereich der passivierenden Spannung verlegt. Bislang hat man den hier erörterten Zusammenhang nicht beachtet und die Sensoren mit den üblichen verfügbaren Elektroniken bei einer Spannung von etwa 3 V ~ betrieben. Dieser Spannungswert hat aber keine schützende, passivierende Wirkung. Auch liegen die üblichen Frequenzen für diese Mess-Wechselspannungen unterhalb der optimalen Frequenzen. Der versuchsweise ermittelte Passivierungsbereich liegt bei Spannungswerten von deutlich weniger als 3 V. Ein Optimum (minimaler Korrosionsstrom) wurde bei 1,1 V und einer Frequenz von 3000 Hz bei sinusförmigem Spannungsverlauf gefunden und statistisch gesichert.Operation of sensor structures can be combined very advantageously with the electrical passivation if you have the sensor operating voltage required anyway or measuring voltage in the passivating voltage range. So far you have the one discussed here Connection not taken into account and the sensors with the usual available electronics operated at a voltage of about 3 V ~. This tension value but has no protective, passivating effect. The usual frequencies for these measuring AC voltages are also below the optimal frequencies. The tentatively determined Passivation range lies at voltage values of significantly less than 3 V. An optimum (minimum corrosion current) was at 1.1 V and a frequency of 3000 Hz with a sinusoidal voltage curve and statistically secured.

Während das optimale Spannungsniveau eindeutig definiert werden konnte, ist bezüglich der Frequenz nicht auszuschließen, dass sich auch bei Frequenzen von mehr als 3 kHz eine ähnliche Schutzwirkung bzw. geringe Korrosionsströme einstellen.While the optimal voltage level could be clearly defined, is regarding the frequency cannot be excluded that there is a similar protective effect even at frequencies above 3 kHz or low corrosion currents to adjust.

Zur Vorbereitung von praxisrelevanten Tests, insbesondere des Salzsprühnebeltests nach DIN 50021, mit korrosionsanfälligen aufgedruckten leitfähigen Oberflächenstrukturen wurde zunächst in einer Reihe von Versuchen der Passivbereich des Materials ermittelt. Dazu wurde eine Reihe von Probeelektroden hergestellt, in denen das Material für die Oberflächenstrukturen flächig durch Siebdrucken auf ein Substrat aufgebracht war. Die Siebdruckfarbe besteht aus einer Glasfritte als Trägermaterial, Silber als elektrisch leitendem Metall mit einem Anteil von 80 %, und ggf. Farbstoffen.For the preparation of practice-relevant tests, especially the salt spray test according to DIN 50021, with printed conductive surface structures susceptible to corrosion, the passive area of the material was first determined in a series of tests. For this purpose, a series of sample electrodes were produced in which the material for the surface structures was applied to a substrate by screen printing. The screen printing ink consists of a glass frit as a carrier material, silver as an electrically conductive metal with a share of 80%, and possibly dyes.

Für die potentiodynamischen Versuche wurde folgender, an sich bekannter Aufbau benutzt:
Eine Messzelle umfasst einen Behälter mit einer 5prozentigen Kochsalzlösung. In die Lösung werden eine Arbeitselektrode aus dem zu untersuchenden Material, eine Gegenelektrode aus Platin und eine Bezugselektrode (Silber/Silberchlord-Elektrode) eingetaucht, wobei das Potential an der Bezugselektrode über eine Haber-Luggin-Kapillare abgegriffen wird. Für die Gleichspannungs- und Wechselspannungsversuche wurden jeweils geeignete Geräte (Potentiostat für Gleichspannung, Funktionsgenerator für Wechselspannung) verwendet. Schließlich diente ein Messrechner mit geeigneter Software zur Signalauswertung.The following, known structure was used for the potentiodynamic experiments:
A measuring cell comprises a container with a 5 percent saline solution. A working electrode made of the material to be examined, a counter electrode made of platinum and a reference electrode (silver / silver chlorine electrode) are immersed in the solution, the potential at the reference electrode being tapped off via a Haber-Luggin capillary. Suitable devices (potentiostat for DC voltage, function generator for AC voltage) were used for the DC voltage and AC voltage tests. Finally, a measuring computer with suitable software was used for signal evaluation.

Die in diese Messzelle eingetauchten Proben wurden zunächst mit Gleichspannungen im Bereich von 0 bis 4 V (zwischen den Proben-Elektroden und der Gegenelektrode) beaufschlagt.The immersed in this measuring cell Samples were taken first with DC voltages in the range of 0 to 4 V (between the sample electrodes and the counter electrode).

Zunächst war eine angemessene Zeitspanne für das Durchlaufen des genannten Spannungsbereichs zu ermitteln. Es zeigte sich, dass bei einem zu raschen Durchlaufen der besagten Spannungsbandbreite (2 Stunden) zwar ein geringer Rückgang des Korrosions stroms bei etwa 2 V = einsetzte, jedoch kein ausgeprägter Passivierungsbereich ausgebildet wurde. Dagegen war bei einer Laufzeit von 48 Stunden die Korrosion schon vor dem Erreichen einer Passivierung so weit fortgeschritten bzw. das Material so weit zerstört, dass sich ebenfalls kein Passivierungsbereich ermitteln ließ.At first there was a reasonable amount of time for the Pass through the specified voltage range. It showed that if the voltage bandwidth is passed too quickly (2 hours) a slight decrease in Corrosion current at about 2 V = used, but no pronounced passivation area was trained. In contrast, was with a runtime of 48 hours the corrosion so far before reaching passivation advanced or the material destroyed so far that there is also no passivation area determined.

Mit einer Zeitspanne von 12 Stunden zum Durchlaufen der Spannungsbandbreite von 0 bis 4 V = wurde schließlich ein ausgeprägter Passivierungsbereich des untersuchten Materials zwischen etwa 0,75 und 1,8 V Gleichspannung gefunden.With a period of 12 hours to pass through the voltage range from 0 to 4 V = was finally pronounced Passivation range of the examined material between about 0.75 and 1.8 V DC found.

Man untersuchte dann das Korrosionsverhalten bei Betrieb mit einer Wechselspannung in dem aufgefundenen reduzierten Passivierungsbereich zwischen 0,75 und 1,8 V.The corrosion behavior was then examined when operating with an alternating voltage in the found reduced Passivation range between 0.75 and 1.8 V.

Beaufschlagt man in gleicher Weise hergestellte Proben, die im Rahmen einer industriellen Fertigung als miteinander identisch anzusehen sind, mit einer Mischspannung (Gleichspannung mit überlagerter Wechselspannung), so steigen die Korrosionsströme grundsätzlich deutlich an. Allerdings wurde bei einer Frequenz von 3000 Hz eine gegenläufige Entwicklung gefunden.One acts in the same way manufactured samples that are part of an industrial manufacturing process are to be regarded as identical with each other, with a mixed voltage (DC voltage with superimposed AC voltage), the corrosion currents generally increase significantly. Indeed an opposite trend was found at a frequency of 3000 Hz.

Diese wurde durch weitere Versuche mit reiner Wechselspannung bestätigt. Hier zeigte sich, dass reine Wechselspannung grundsätzlich einen besseren Schutz bzw. eine deutlichere Reduzierung des Korrosionsstroms bewirkte als Gleich- oder Mischspannung.This was through further attempts confirmed with pure AC voltage. Here it was shown that pure AC voltage is fundamentally a better one Protection or a clear reduction in the corrosion current caused as direct or mixed voltage.

Die Versuche wurden deshalb mit realen Ausführungsmustern, nämlich Feuchtesensoren mit auf Glasscheiben aufgedruckten Kammelektroden, fortgesetzt, wobei diese während des Salzsprühnebeltests mit einer Wechselspannung von 1,1 V bei 3 kHz beaufschlagt wurden.The tests were therefore carried out with real execution patterns, namely Moisture sensors with comb electrodes printed on glass panes, continued, being this during the salt spray test with an alternating voltage of 1.1 V at 3 kHz.

Der Korrosionsgrad der Probe-Strukturen nahm während der Testdauer ständig zu. Das Fortschreiten der Korrosion war selbst nach 240 h Verweildauer noch nicht abgeschlossen. Dennoch konnte nachgewiesen werden, dass die für die Sensorfunktion wichtige Kapazität der Kammelektroden nicht auf unbrauchbare Werte zurückging. Das bedeutet, dass die Lebensdauer der leitfähigen Strukturen abgesehen von einer kaum sichtbaren äußeren Korrosion der Elektroden unter normaler Bewitterung und den realen Einsatzbedingungen den Erwartungen voll entsprechen wird.The degree of corrosion of the sample structures increased while the test duration constantly to. The progression of corrosion was even after a stay of 240 hours not yet finished. Nevertheless it could be shown that the for the sensor function does not have important capacitance of the comb electrodes returned to unusable levels. This means that the lifespan of the conductive structures is apart of hardly visible external corrosion of the electrodes under normal weathering and the real operating conditions will fully meet expectations.

Claims (8)

Verfahren zum Schützen von auf einem Substrat aufgebrachten metallhaltigen Strukturen, insbesondere von elektrischen Leiterstrukturen, gegen korrosive, insbesondere gegen elektrokorrosive Angriffe, dadurch gekennzeichnet, dass man die Struktur zumindest temporär mit einer elektrischen Passivierungsspannung beaufschlagt, die im Bereich der Passivierung des betreffenden leitfähigen Materials liegt.Method for protecting metal-containing structures applied to a substrate, in particular electrical conductor structures, against corrosive, in particular against electro-corrosive attacks, characterized in that the structure is at least temporarily subjected to an electrical passivation voltage which is in the region of the passivation of the conductive material in question. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die elektrische Passivierungsspannung zugleich als Messspannung für einen Sensor, insbesondere für einen kapazitiv arbeitenden Feuchtesensor verwendet.A method according to claim 1, characterized in that the electrical passivation voltage is also the measurement voltage for one Sensor, especially for uses a capacitive humidity sensor. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass man als Passivierungsspannung eine sinusförmig schwingende Wechselspannung verwendet.Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the passivation voltage is a sinusoidally oscillating one AC voltage used. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Amplitude der Passivierungsspannung zwischen 0,75 V und 1,75 V, insbesondere bei 1,1 V liegt.A method according to claim 3, characterized in that the amplitude of the passivation voltage is between 0.75 V and 1.75 V, in particular at 1.1 V. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Passivierungsspannung oberhalb von 2000 Hz, vorzugsweise zwischen 2000 und 4000 Hz liegt.A method according to claim 3 or 4, characterized in that the frequency of the passivation voltage is above 2000 Hz, is preferably between 2000 and 4000 Hz. Verfahren zum Betreiben eines Sensors, insbesondere eines Feuchtesensors, auf einer der Witterung zugewandten Oberfläche eines Substrats, wobei der Sensor mindestens zwei Elektroden aus einem elektrisch leitfähigen, insbesondere mindestens ein Metall enthaltenden Material umfasst, die mit einer Speise- oder Messspannung beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass man den Sensor mit einer Speise- oder Messspannung im Bereich der elektrochemischen Passivierung des leitfähigen Materials des Feuchtesensors beaufschlagt.Method for operating a sensor, in particular a moisture sensor, on a surface of a substrate facing the weather, the sensor comprising at least two electrodes made of egg nem comprises electrically conductive, in particular at least one metal-containing material, to which a supply or measurement voltage is applied, characterized in that the sensor is supplied with a supply or measurement voltage in the area of the electrochemical passivation of the conductive material of the moisture sensor. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sensor aus einem Silber enthaltenden und durch Siebdrucken auf ein Substrat, insbesondere auf eine Fensterscheibe, aufgebrachten Material mit einer im Bereich zwischen 0,5 und 1,5 Volt Wechselspannung liegenden Speise- oder Messspannung mit einer Frequenz von mehr als 2 kHz betreibt.A method according to claim 6, characterized in that a sensor made of a silver containing and screen printed material applied to a substrate, in particular to a window pane with an AC voltage between 0.5 and 1.5 volts Supply or measurement voltage with a frequency of more than 2 kHz operates. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Speise- oder Messspannung 1,1 V ± 0,2 V und deren Frequenz 3000 Hz ± 100 Hz oder ein ganzzahliges Vielfaches dieser Frequenz beträgt.A method according to claim 6 or 7, characterized in that that the supply or measurement voltage is 1.1 V ± 0.2 V and its frequency 3000 Hz ± 100 Hz or an integer multiple of this frequency.
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