空调散热器腐蚀研究

空调散热器腐蚀研究
摘要：空调用铝箔、涂层铝箔加工散热器在特殊的条件下，受环境因素影响会出现的腐蚀情况，文章分析了发生腐蚀失效的原因、并提出了解决腐蚀的措施。

关键词：空调；散热器；腐蚀与防护
空调作为一种家用电器，使用已经日趋广泛，并且已经朝着小型化，高能效的方向发展。

同时随着技术的进步，其使用寿命逐渐延长，常规寿命都在10年以上，但在一些特殊情况下，受环境因素影响，空调室外机的核心部件—散热器会发生腐蚀问题（如图1所示），导致空调失效。

本文根据现场的生产经验，对发生腐蚀的原因与机理进行阐述与说明。

1 原因分析
1.1 腐蚀机理
铝箔处在大气环境、水环境两种主要环境因素中时，会产生大气腐蚀与水腐蚀两种腐蚀，其具有如下特点：
大气腐蚀主要分为田园、工业、海洋等不同气氛，不同大气环境腐蚀速度不同。

空气的相对湿度对铝的大气腐蚀有较大影响，一般在相对湿度（RH）≤65%，大气腐蚀铝不会出现大气腐蚀，若RH>65%，铝箔表面会吸附0.001～0.01 um的水膜，则会出现明显的大气腐蚀空气湿度越大，铝箔吸附的水膜越厚，因此：铝箔产生大气腐蚀的实质上水膜下的大气腐蚀。

水腐蚀铝合金在水环境下，一旦发生腐蚀，则是点腐蚀。

淡水、软水对铝的腐蚀小。

铝箔在表面湿膜状况下，实际形成局部电化学反应的结果。

综上腐蚀实质均是铝箔处在水膜下的，逐步出现的大气腐蚀。

在腐蚀环境下，随时间累积，表面涂层及氧化皮膜逐步失效，铝合金失去电子后被氧化成氢氧化铝、氧化铝，反应式如下：
Al-3e-=Al3+ O2+2H2O+4e=4OH- Al3++3OH-=Al（OH）3
2Al（OH）3=3H2O↑+Al2O3
1.2 原因确认
①图1a中发生腐蚀的散热器在加工过程中出现，经过水检，水检风干后交叉叠放储存，放置一天之后出现，观察图片可知腐蚀发生位置即在叠放位置，呈方块状（如图1a所示），而其他地方，并未出现腐蚀。

故而主要原因在于铝箔翅片风干不彻底，叠放位置相对封闭，不通风，上下之间、翅片表面残留水分，构成腐蚀环境，产生腐蚀。

具体验证如图2所示：
经过水检、风干后的冷凝器，轻微抬起叠放的上下两层冷凝器，其中间有水
残留。

从腐蚀产生的形貌看，每个腐蚀点形貌与水珠相似，确认是残留水分构成的多个腐蚀环境。

②图1b是发生腐蚀的室外机散热器，其翅片表面经涂层处理，在运行过程中发现腐蚀。

通过对图1b中腐蚀翅片采用电子扫描电镜及能谱分析，发现腐蚀产物呈层状剥蚀外貌，表面有密集针孔状腐蚀（如图3-3所示）；采用EDS能谱分析，腐蚀位置氧元素含量高（如图3-4所示），分析铝箔发生氧化腐蚀反应，表面灰白色粉末（如图3-2所示）是铝箔的氧化产物，非涂层脱落。

分析是翅片表面涂层被破坏，其耐盐雾性能失效，或者是耐腐蚀等级不能满足使用环境要求造成。

1.3 解决措施
①使用光箔加工翅片，应避免使用水检检漏的方法，或在风干炉之后安装热风干燥炉进行彻底干燥。

②室外机散热器使用涂层铝箔，则应根据使用环境的条件，挑选在不同铝箔耐盐雾等级。

从耐盐雾等级（500 h、1 500 h、2 000 h）中挑选，如海洋性大气区域，尽可能提高耐腐蚀等级，使用2 000 h等级。

笔者所在单位，铝箔涂层耐腐蚀性最高可达2 000 h。

2 结语
①光箔加工翅片，避免接触水体，接触水体后，则应充分干燥。

②室外机散热器应根据使用环境，挑选涂层铝箔耐盐雾等级；恶劣环境，选择高耐腐蚀涂层铝箔加工翅片；安装位置应能避免翅片表面受长期暴晒、雨水冲刷的影响，产生涂层破坏，产生腐蚀。

③在沿海等特殊地区，室外机也可以使用仅带有耐腐蚀层的涂层铝箔，提高产品的耐腐蚀性能。

参考文献：
[1] 王祝堂，田荣璋.铝合金及其加工手册[M].长沙：中南大学出版社，2005.。