ASTM D1894 est une méthode d'essai normalisée utilisée pour déterminer les coefficients de frottement statiques (μ_s ) et cinétiques (μ_k ) des films et feuilles plastiques. Le film plastique est un matériau largement utilisé dans l'industrie de l'emballage et comprend de nombreux types d'emballages alimentaires (sacs de produits, doublures de carton, emballages pour viande) et d'emballages non alimentaires (doublures d'enveloppes, sacs de terreau). Les films plastiques sont également des composants clés de produits plus complexes, tels que les batteries de véhicules électriques. Afin de garantir qu'ils fonctionnent comme prévu pour l'utilisateur final, les propriétés de friction de ces films doivent être caractérisées et contrôlées.
Les films séparateurs sont utilisés dans la production de batteries pour véhicules électriques pour séparer l'anode et la cathode des batteries lithium-ion et autres batteries à électrolyte liquide. Ces films sont nécessaires en grande quantité et sont extrêmement critiques pour la sécurité des produits. Étant donné que les normes de test spécifiques aux batteries de véhicules électriques n'ont pas encore été établies, la norme ASTM D1894 est couramment utilisée comme norme de substitution pour caractériser leurs propriétés de friction. Le matériau le plus couramment utilisé pour le film séparateur est la polyoléfine, un film polymère suffisamment solide pour résister à l'opération d'enroulement lors de l'assemblage ainsi qu'au placage inégal du lithium sur l'anode en raison d'une utilisation intensive. Un matériau séparateur plus sûr et plus résistant empêche plus efficacement le contact entre l'anode et la cathode, tandis qu'un matériau plus fin contribue à réduire le poids de chaque batterie et à améliorer la densité énergétique. Comprendre les propriétés de friction de ce film polymère peut aider à garantir que le matériau est correctement enroulé lors de l'assemblage et qu'il se comportera comme prévu en cas d'utilisation intensive.
Lors du test de films minces selon la norme ASTM D1894, il est important d'utiliser une machine de test avec un taux de capture de données élevé. Étant donné que les événements de test peuvent se produire rapidement, une machine avec un faible taux de capture de données peut manquer des pics et des creux clés dans les données, ce qui entraîne une valeur de résistance moyenne inexacte. Les trames de test sont capables de capturer des données jusqu'à 5 kHz pour garantir que tous les événements de test sont capturés. Pour les tests ASTM D1894, nous recommandons un cadre à colonne unique équipé d'une cellule de charge à faible force (5 à 100 N) (en fonction des forces de friction attendues).
Ce test nécessite l'utilisation d'un dispositif à coefficient de friction, spécialement conçu pour répondre aux exigences des normes ASTM D1894 et ISO 8295. Le film testé est fixé sur une surface plane et un traîneau de poids connu est enveloppé dans le même matériau. Le mouvement de la traverse entraîne le traîneau le long du film testé et la force mesurée est utilisée pour déterminer les coefficients de frottement statiques et cinétiques. Des détails complets sur la façon d’effectuer ce test peuvent être trouvés en lisant la norme ASTM D1894 complète.