第二章 电子产品的防腐蚀设计
电子产品三防设计培训资料 (1)
防湿热、防霉菌、防盐雾腐蚀。 (简称:防潮、防霉、防盐雾或三防)
2。对三防定义的理解
1)国外通称为 防腐蚀 技术 2)“三防”的真实含义:
凡是由大气(候)环境或设备的平台环境而引起 的设备所有故障都属于“三防”防护的范畴。而不仅 限于防潮、防霉、防盐雾。
铝合金盖板与镀银件接触导致铝合金腐蚀。 镀银模块于铝合金底座接触,导致铝底座腐蚀。 镀银器件安装在铝合金面板上,湿热试验后导致铝面
板腐蚀,器件外壳改为镀镍后,通过试验。 SMA高频连接器,用镀锌螺钉,在湿热环境6个月后,
彩锌螺钉生锈,应选用不锈钢紧固件。
腐蚀案例
三防失效案例三:应力腐蚀
海军某舰,天线采用钢管焊接涂漆,二年后焊 接处锈蚀而断裂。
不受控的环境,偶尔会R.H 100%如 仓库,地下室,户外简单遮蔽等.
恶劣环境如:海上舰船,岛屿或距离海岸,盐碱
地3.7Km;冶炼,化工,皮革 厂1~3Km 受有害物质(酸,碱,盐。 SO2 H2S 等)侵蚀。
暴露在高真空和高辐射下.(高冲击、振动)
4.6.3 结构件分类-----按所处环境划分
1) “Ⅰ” 型表面和 “Ⅱ” 型表面
镉及其化合物
75
六价铬及其化合物
900
多溴联苯(PBB)及其衍生物如多溴联苯醚(PBDE)
多溴联苯氧化物(PBDO)
多氯联苯及其衍生物(PCTS)
900 5
6. 三防的主要案例
6.1 三防设计的重要性及典型案例分析.
根据多年的统计分析:
事故中属设计不当或设计错误占 80 % 由加工或工艺问题占20 %
4)环境适应性(Environmental adaptability)
电子产品的防腐蚀设计.
2004年12月18日
电子产品(设备)结构设计与制造工艺
第二章 电子产品的防腐蚀设计
三、 防腐蚀的结构设计 金属防腐蚀除使用覆盖层外,还应从产品结构设计上加以考虑,金属结构设 计是否合理,对于接触腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀的敏感性影响很大。 1、合理的结构形状 •结构形状应尽可能简单和合理。 •防止参与水分和冷凝液的积聚。 2、防止电偶腐蚀
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第二章 电子产品的防腐蚀设计
•吸收 有些材料本身具有缝隙和毛细孔,材料表面的水分子由于毛细作用,进 入材料内部。 3、防潮湿措施 防潮湿措施首先是合理地选用材料,在满足结构强度,性能要求和经济性 的情况下,应采用耐腐蚀、耐湿、化学性能稳定的材料,同时采取表面憎水处 理、浸渍、灌封、密封等方法。 •在正常气候条件下为了提高某些非金属材料、纤维材料和线圈类元器件的防潮 能力、耐热能力、抗电强度以及机械强度等,可采用憎水处理、蘸渍、浸渍处 理和灌封处理。对于金属材料的防潮,则多采用表面覆盖。 • 憎水处理和蘸渍处理多用来作为其他防潮处理后的辅助处理,以进一步加强其 防潮性能。 • 浸渍和灌封处理应根据使用条件和要求选择适当的浸渍、灌封材料 。 • 密封措施主要用于恶劣的气候条件 。
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• •
3.海水腐蚀环境中的选材
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第二章 电子产品的防腐蚀设计
二、防腐蚀覆盖层 金属材料的表面防腐蚀覆盖层主要有金属镀层、金属表面化学处理和有机覆 盖层等三种。 1、金属镀层 (1)金属镀层的分类 •主要用来防止金属制品腐蚀的防护性镀层。 •不但能防止腐蚀,而且能赋予金属制品某种经久不变的光泽外观的防护——装 饰性镀层。 •导电性镀层。如镀银,用来提高零件表面的导电性能。
电子设备结构与工艺(腐蚀与防护)
电化学腐蚀
•• 定义: 不纯的金属(或合金)跟电
解质溶液接触时,会发生原电池 反应,比较活泼的金属失去电子 而被氧化.
金属腐蚀知识
钢铁的析氢腐蚀示意图
金属腐蚀知识
钢铁的吸氧腐蚀示意图
二、金属的防护
• 1.影响金属腐蚀的因素
• (1)金属的本性:金属越活泼,就越容易失去 电子而被腐蚀,如果金属中能导电的杂质不如该 金属活泼,则容易形成原电池而使金属发生电化 学腐蚀。 • (2) 介质:介质对金属腐蚀的影响也很大,如 果金属在潮湿的空气中、接触腐蚀性气体或电解 质溶液,都容易被腐蚀。
金属的腐蚀自然就可以防止了。
金属覆盖:金属覆盖层是用电镀、化学镀、喷镀和热浸
等方法,在本体金属表面镀上一层有良好的化学稳定性(即 抗腐蚀性)和某些物理性能(如导电性、耐磨性)的金属。 化学覆盖:化学覆盖是用化学或电化学的方法在金属表 面形成一层致密而稳定的金属化合物。化学覆盖有:发蓝
(黑)、氧化、钝化、阳极氧化和磷化等。
物体的吸湿形式:
(1)扩散。在高湿环境中,由于物体内部和周围环境的水汽压力差 较大,水分子在压力差的作用下,向物体内部扩散,使水分子进入物体 内部。扩散随着温度升高而加剧。 (2)吸收。有些材料本身具有缝隙和毛细孔,如高分子塑料的分子 间,均存在一定的空隙,纤维材料则有众多的毛细孔,当这种材料处于 潮湿空气中时,材料表面的水膜分子由于毛细作用,进入材料内部。
水分子以扩散和吸收的形式进入物质内部的程度, 可以用吸湿性(吸水性)和透湿性等指标表示。 吸湿性——它以材料在温度为20º C和相对湿度为 100%(或97%~100%)的空气中经过24小时后所增加 重量的百分数来表示。 吸水性以材料放在温度为(20±5)º C的蒸馏水 中经过24小时后所增加重量的百分数来表示。
电气专业防腐措施
电气专业防腐措施1. 引言在电气工程中,防腐是一项非常重要的工作。
由于电气设备常常遭受潮湿、腐蚀等环境影响,如果不采取适当的防腐措施,电气设备的寿命会大幅缩短,甚至可能引发电气故障,对人身安全和财产安全构成威胁。
因此,本文将介绍一些常用的电气专业防腐措施,以帮助电气工程师有效地保护电气设备免受腐蚀的影响。
2. 防腐涂料选择选择适当的防腐涂料是电气专业防腐的关键步骤之一。
常见的电气设备防腐涂料有以下几类:2.1. 导电性涂料导电性涂料可以在电气设备表面形成导电层,以提供保护设备免受电气腐蚀的影响。
这些涂料通常使用含有导电剂的聚合物材料制成,能够良好地导电并抵抗腐蚀。
然而,导电性涂料的导电性可能会受到温度和湿度变化的影响,因此需要根据具体情况选择合适的导电性涂料。
2.2. 防腐底漆和面漆防腐底漆和面漆是另一种常用的防腐涂料。
底漆通常用于增加附着力和提供较好的防腐保护,而面漆则用于美化和提供额外的保护层。
根据实际需求和环境条件,可以选择酚醛、环氧、聚氨酯等不同类型的防腐底漆和面漆。
这些涂料通常具有良好的耐腐蚀性能和耐候性,可在潮湿和酸碱环境下提供有效的防护。
2.3. 硅酮防腐涂料硅酮防腐涂料是一种具有优异耐候性和耐腐蚀性能的涂料。
它们通常由有机硅树脂制成,能够保护电气设备免受紫外线辐射、酸碱腐蚀和潮湿等环境因素的损害。
硅酮防腐涂料的优点是耐用性好,具有良好的抗老化性能,适用于户外和高风险腐蚀区域的电气设备。
3. 防水措施除了选择合适的防腐涂料之外,还需要采取适当的防水措施,以保护电气设备免受水分侵入和腐蚀的影响。
3.1. 密封接头和连接器电气设备中的接头和连接器是水分侵入的重要通道。
为了防止水分渗入,可以使用防水胶带或热缩套管密封接头和连接器。
这些防水材料具有良好的密封性能,可以有效防止水分渗入,并提高接头和连接器的防腐蚀能力。
3.2. 防水涂层在暴露在湿润环境中的电气设备上,涂上一层防水涂层是一种常用的防水措施。
耐海洋环境的电子设备防腐蚀设计
耐海洋环境的电子设备防腐蚀设计摘要:我国东南沿海环境恶劣,对电子设备的可靠性提出了非常高的要求。
从潮湿、霉菌、盐雾等方面分析其腐蚀机理,再通过材料选用、表面处理、结构设计、过程控制等方面进行防腐蚀设计,对我们开展耐海洋环境的电子设备设计具有一定的指导作用。
关键词:防腐蚀;密封我国东南沿海终年高温、高湿、日照时间长、辐射强烈、季风明显、雨量充沛、空气含盐量高。
剧统计西沙的年平均气温26℃,全年大于30℃的高温天气超过140天,全年降雨量达到2500mm。
这对电子设备提出了一个非常高的要求,如何在这样恶劣环境下正常运行。
而电子设备是一个复杂而且智能化较高的系统,任何一种元器件、材料的失效,都可导致设备的电气性能下降,机械强度降低,严重时会导致设备功能失效。
针对上述环境特点,本文从潮湿、霉菌、盐雾等方面分析其腐蚀机理及其对设备的影响,再通过材料选用、表面处理、结构设计、过程控制等方面进行防腐蚀设计。
1、腐蚀机理1.1 潮湿影响潮湿是电子设备损坏变质的主要因素之一,它会对机械性能和电子性能产品破坏。
湿气往往溶解有氧化物,硫酸盐和硝酸盐等,能引起或加剧金属的腐蚀。
潮湿会降低绝缘材料和电路板的绝缘电阻,增大介质损耗角的正切值,降低绝缘性能,严重时会出现漏电甚至短路。
同时,潮湿还为霉菌的生产提供了有利条件。
1.2 霉菌影响霉菌在设备上发芽、生长、繁殖的过程就是它不断腐蚀、破坏设备的过程。
霉菌在新陈代谢中能分泌出大量的酵素和有机酸,对材料进行分解反应或老化,影响材料的机械性能和外观。
在绝缘材料上生长的霉菌丝含有分水,水具有导电性,因而影响电子设备的电气性能。
使绝缘电阻明显降低,通电时造成短路。
霉菌丝还可能改变有效电容,使设备的谐振电路不协调。
1.3 盐雾影响海洋大气中富含盐雾,盐雾是由海水中浪花和击岸时的喷散或由于气流卷带海水中的盐分而形成的,盐雾颗粒在1μm~5μm范围内。
盐雾对于设备的影响,主要是金属材料和金属镀层的腐蚀,另外对某些绝缘材料也有影响。
电子设备的防腐结构设计综述
电子设备的防腐结构设计综述I. 前言- 研究背景- 研究目的II. 防腐需求分析- 材料环境适应性要求- 防腐设计考虑因素III. 防腐结构设计方法总结- 防腐设计流程- 防腐设计方法总结IV. 防腐结构设计实例分析- 电子产品的防腐实例- 某企业电子产品防腐设计案例V. 总结与展望- 设计流程优化展望- 未来发展趋势展望VI. 结论- 防腐设计的重要性- 防腐结构设计对电子产品的贡献参考文献I. 前言电子设备在生产和使用过程中,会遇到各种恶劣的环境条件,如潮湿、酸碱等,这些条件会对电子设备的性能产生影响。
针对电子设备在特定环境下的防护需求,防腐结构设计成为了一项重要的技术。
本文旨在综述电子设备的防腐结构设计,通过对防腐需求分析、防腐结构设计方法总结和实例分析,为电子设备的设计提供参考。
II. 防腐需求分析防腐结构设计要求在各种环境条件下,保证电子设备内部元器件和结构部件的正常工作和寿命。
在实际设计中,考虑防腐需求是必不可少的,因为电子设备需要适应不同的环境条件。
1. 材料环境适应性要求在选择材料时,要考虑防腐性能。
常用的材料有塑料、金属等,而常用的防腐涂料有环氧涂料、聚氨酯涂料等。
在选择材料时,要考虑环境因素,如温度、湿度、酸碱度等,以及电子设备所处的使用环境。
2. 防腐设计考虑因素防腐设计涉及很多因素,包括制造工艺、物理机械特性等。
制造工艺必须考虑材料的防腐性能,以及材料在制造过程中需要经受的压力、温度等因素。
物理机械特性主要涉及电子设备结构的厚度、硬度、强度、稳定性等因素。
III. 防腐结构设计方法总结防腐结构设计的关键在于设计方法,以下是常用的防腐结构设计方法:1. 密封防护法:选用密封性好的壳体或密合件,保护内部元器件。
2. 防腐涂层法:使用防腐涂层,如环氧涂料、聚氨酯涂料、亚克力涂料等。
3. 防腐包覆法:对电子设备进行包覆,使用防护膜或用塑料封套进行防腐处理。
4. 防腐防潮法:加强电子设备的防潮措施,如使用干燥剂等。
机载电子设备的腐蚀防护设计
机载电子设备的腐蚀防护设计摘要:随着飞机自动化程度越来越高,机载电子设备的应用也越来越多,而这些电子设备在服役的过程中,腐蚀现象每时每刻都在发生。
因此,在设计和制造时就需要采取一定的防护措施,来延缓这种腐蚀现象的蔓延,以达到提高产品使用寿命的目的。
本文从表面处理、材料选用、结构设计和制造过程中的防护与控制等方面入手,对机载电子设备的腐蚀防护设计进行了分析。
关键词:电子设备;腐蚀防护引言机载电子设备在使用的过程中,腐蚀会对电子设备的功能、性能造成严重影响,如承力部位发生腐蚀,会导致零部件原有的承载能力下降,在使用中对造成零部件断裂,导致产品失效;零部件表面处理涂层的腐蚀会使得内部基材失去应有的保护,导致内部基材腐蚀,造成通风散热等固有性能的下降等等。
腐蚀产生的问题轻则会影响测试性,增加维修工作的时间和费用,造成经济损失,重则安全性降低,引发事故。
因此电子设备腐蚀的危害不容小觑,需要采取比较有效果的方法与措施,才能确保电子设备在运行时有良好的可靠性和稳定性[1]。
下面将从表面处理、材料选用、结构设计和制造过程中的防护与控制等方面进行分析。
1.表面处理金属表面处理是指通过一些物理、化学、机械或复合方法使金属表面具有与基体不同的组织结构、化学成分和物理状态,从而使经过处理后的表面具有与基体不同的性能。
经过表面处理后的金属材料,其基体的化学成分和力学性能并未发生变化或未发生大的变化,但是它的其表面却可以有了其它特殊性能,比如较高的耐腐蚀性、耐磨性、耐热性以及良好的电磁特性、光学性能、导电性等[2-3]传统的表面处理主要是电镀、阳极氧化等,在不断的发展的过程中,各种不同形式的表面处理技术已被应用,如微弧氧化、气相沉积、高能束处理等等。
新型先进的表面处理技术,不仅可以提高材料的耐蚀性,还可以提高其耐磨性、导电性、隔热性等,并具有装饰性。
本文以铝及铝合金为例。
1.1化学氧化化学氧化是指在一定的温度下,使清洁的铝表面与氧化溶液中的氧发生反应而生成氧化膜的方法。
《防腐蚀设计》课件
腐蚀的危害
腐蚀不仅对设备造成严重损害,而且对人身安全构成威胁。了解腐蚀的危害 可以帮助我们采取有效的防腐措施。
防腐措施
腐蚀预防
通过选用合适的材料和应用防腐蚀涂料等方 式,预防腐蚀的发生。
防腐蚀治理
采用涂层修复、阳极保护和防腐衬里等方法 对已发生腐蚀的设备进行治理。
防腐蚀设计
防腐涂层设计
根据材料的特性和工作环境 的要求,设计适当的防腐涂 层以保护设备表面。
防腐蚀材料选择
选择具有良好耐腐蚀性能的 材料,以提高设备的抗腐蚀 能力。
防腐蚀结构设计
通过合理的结构设计,减少 腐蚀因素对设备的影响,延 长其使用寿命。
《防腐蚀设计》PPT课件
An engaging and informative presentation discussing the importance of corrosion prevention and mitigation. Explore the various types of corrosion and the measures to combat them.
2 腐蚀预防和治理的
方法
3 防腐蚀设计的关键
要素
概述防腐蚀的预防和治 理方法,帮助观众了解 如何有效应对腐蚀问题。
提出防腐蚀设计的关键 要素,以帮助听众进行 合理的防腐蚀设计。
应用案例
石油与天然气工业的防腐蚀设计
探索在石油与天然气工业中应用的有效防腐蚀设 计,确保设备的安全和生产的顺利进行。
医药制造业的防腐蚀设计
介绍医药制造业中采用的防腐蚀设计,以确保生 产过程的安全和药品质量的可靠性。
防腐蚀设计
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计
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13
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4)腐蚀性气体 ) 6)太阳辐射 )
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计
4
一、防腐蚀设计概述
3、防腐蚀设计的基本要求 、 设计时考虑因素:环境、保护部位、 设计时考虑因素:环境、保护部位、 保护程度、 保护程度、允许保护的措施等 1)耐蚀材料 ) 3)耐蚀性处理 ) 5)电化学保护 )
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计
上一防腐蚀设计概述
2、腐蚀性环境因素 、 凡是能够作为腐蚀介质引起材料腐 蚀的环境因素, 蚀的环境因素,都称之为腐蚀性环境因 素。 1)水分 ) 2)氧和臭氧 ) 3)温度 ) 5)灰尘 ) 7)动物和微生物 )
情景1 机构的分析与选用 电子设备结构设计原理-----防腐蚀设计 上一页 下一页 下一页 课间休息 退出
2
一、防腐蚀设计概述
金属的腐蚀过程大多在金属表面发生, 金属的腐蚀过程大多在金属表面发生,而 高分子材料的非金属腐蚀则是腐蚀介质向 材料内部渗透扩散为主因,即材料的老化。 材料内部渗透扩散为主因,即材料的老化。 3) 由于生物活动而引起的材料变质 ) 破坏现象通常叫生物腐蚀。 破坏现象通常叫生物腐蚀。
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1
一、防腐蚀设计概述
1) 根据被腐蚀材料的不同,可分为 ) 根据被腐蚀材料的不同, 金属腐蚀和非金属腐蚀。 金属腐蚀和非金属腐蚀。 2) 按腐蚀机理,可分为化学腐蚀、物理 ) 按腐蚀机理,可分为化学腐蚀、 腐蚀和电化学腐蚀。 腐蚀和电化学腐蚀。 电化学腐蚀是指金属表面与离子导电介质 电解质)发生电化学而引起的破坏。 (电解质)发生电化学而引起的破坏。是 最普遍、最常见的金属腐蚀。 最普遍、最常见的金属腐蚀。
第二章--电子产品的防腐蚀设计
第二章电子产品的防腐蚀设计2.1 概述2.1.1 腐蚀效应1.腐蚀的概念材料受环境介质的化学作用而发生性能下降、状态改变、甚至损坏变质的现象。
2.腐蚀的分类根据被腐蚀材料的种类,可分为金属腐蚀和非金属腐蚀两大类。
金属腐蚀:金属与周围环境介质之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质现象。
按照腐蚀的机理分类,可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。
化学腐蚀主要为金属在无水的液体和气体以及在干燥的气体中的腐蚀。
物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏,金属与熔融液态金属接触引起的金属溶解或开裂就属于物理腐蚀。
电化学腐蚀是金属与电解液发生作用所产生的腐蚀。
其特征是腐蚀过程中有电流产生,在金属表面上有隔离的阳极区和阴极区,被腐蚀的是阳极区。
电化学腐蚀的现象与原电池作用相似。
电化学腐蚀是最普遍、最常见的金属腐蚀,在造成电子设备故障的常见的原因中,金属的电化学腐蚀是最常受到指责的因素。
大多数电子设备的制造、运输、储存和使用都是在地面或接近地面的地方进行,因此金属材料在潮湿大气中的腐蚀破坏是电子设备防腐蚀设计重点考虑的问题。
非金属材料在化学介质或化学介质与其他因素(如应力、光、热等)共同作用下,因变质而丧失使用性能称为非金属材料腐蚀。
电子设备使用的非金属材料,以有机高分子材料为最广泛,如塑料、涂料、薄膜、绝缘材料等。
高分子材料腐蚀的主要形式有老化、化学裂解、溶胀和溶解、应力开裂等。
由于生物活动而引起材料变质破坏的现象通常称为生物腐蚀,其中由于霉菌和其他微生物引起的腐蚀也称为霉腐或霉变。
2.1.2 腐蚀性环境因素凡是能够作为腐蚀介质引起材料腐蚀的环境因素,都可称之为腐蚀性环境因素,主要有以下几种:1.水分。
2.氧和臭氧。
3.温度。
4.腐蚀性气体。
5.盐雾。
6.沙和灰尘。
7.太阳辐射。
8.微生物额动物。
2.1.3 防腐蚀设计的基本要求实践证明,采取恰当的防护措施,腐蚀是可以受到一定程度的控制,有些腐蚀事故是可以避免的。
防腐蚀课程设计
防腐蚀课程设计一、课程目标知识目标:1. 理解并掌握防腐蚀的基本概念,包括腐蚀的类型、原因及其危害。
2. 学习并认识常用的防腐蚀方法和技术,如涂层保护、阴极保护等。
3. 掌握防腐蚀材料的选择和应用原则,了解不同材料的耐腐蚀性能。
技能目标:1. 能够分析不同环境下的腐蚀原因,提出合理的防腐蚀措施。
2. 能够设计简单的防腐蚀系统,进行基础的防腐蚀工程评估。
3. 通过实验和案例学习,培养观察、分析和解决实际腐蚀问题的能力。
情感态度价值观目标:1. 培养学生对化学工程领域的好奇心和探索精神,激发对防腐蚀技术的学习兴趣。
2. 增强学生的环保意识,认识到防腐蚀工作在资源节约和环境保护中的重要性。
3. 培养学生的团队合作精神,通过小组讨论和实验活动,学会共享和交流学术观点。
本课程针对高中年级学生设计,考虑学生的认知能力、好奇心和即将面临的升学或职业选择,课程内容紧密结合课本知识,同时注重实践应用。
课程目标旨在通过理论与实际结合的教学方式,使学生不仅掌握防腐蚀的基础知识,而且能够运用所学解决实际问题,培养其科学探究和工程实践能力。
通过具体的学习成果评估,教师能够及时调整教学方法,确保课程目标的实现。
二、教学内容本课程内容基于以下教学大纲组织:1. 腐蚀现象与类型- 介绍腐蚀的定义、分类及其成因。
- 分析金属腐蚀对材料性能和结构安全的影响。
2. 防腐蚀原理与技术- 讲解防腐蚀的基本原理,如电化学保护和物理屏障保护。
- 介绍常见的防腐蚀技术和方法,包括涂层、阴极保护、缓蚀剂等。
3. 防腐蚀材料- 探讨不同材料的耐腐蚀性能,如不锈钢、钛合金、塑料等。
- 分析材料选择的原则和影响因素。
4. 防腐蚀工程实践- 结合案例学习,分析特定环境下防腐蚀系统的设计与应用。
- 实践操作:进行简单的防腐蚀实验,如涂层制备和性能测试。
5. 防腐蚀与环境保护- 讨论防腐蚀措施在节能减排和环境保护中的作用。
- 探索可持续发展的防腐蚀策略。
教学内容与课本紧密关联,按照以上大纲进行系统性的安排和进度规划。
电子设备三防设计说明
目录1三防设计总则全过程控制原则:在产品设计的全过程中应始终注意腐蚀控制问题,即在方案论证、技术设计、材料与工艺选择、研制和生产过程中都要考虑腐蚀及其控制。
综合控制原则:产品设计时,主要从以下方面综合考虑腐蚀控制问题:环境条件、结构设计、材料选择、金属腐蚀与预防、表面防护、有效的防护包装。
防止腐蚀的基本方法:采用高耐蚀性材料;消除或减弱环境中的腐蚀性因素;对不耐蚀材料进行耐蚀性表面处理;防腐蚀结构设计;电化学保护。
防腐蚀设计的基本步骤:在开始结构设计时,首先需要了解或定位产品的工作环境、产品的使用期限,确定产品中各部位结构件的类型,再根据零件的功能目的进行详细的选择、设计。
在详细设计过程中,每一个零件都需从结构形状、受力状态、材料、表面防护层、生产加工、装配、储存运输、工作寿命等以及与其相关的环境条件方面加以考虑,以使零件既能满足功能需求、又能达到最佳的防腐蚀状态。
环境类型和三防等级2结构件分类按所处环境划分.Ⅰ型结构件:处于Ⅰ型面的结构件。
. Ⅱ型结构件:处于Ⅱ型面的结构件按设备工作时所处的自然环境, 将结构件分为Ⅰ型结构件和Ⅱ型结构件两类.除安装或工作时能与自然环境直接接触的外露零件外, 大多数零件属于Ⅱ型结构件.3结构设计与三防为防止腐蚀,在产品设计阶段就应当进行合理的防腐蚀结构设计。
金属结构设计是否合理,对于接触腐蚀、缝隙腐蚀、应力腐蚀、均匀腐蚀的敏感性影响很大。
合理的结构设计使产品的腐蚀减至最小。
设计时,不仅要考虑零件本身的结构,同时还应该考虑其与本系统中其它零件相互之间的关系,即考虑产品的整体结构。
3.1合理的结构形状. 结构形状应尽可能简单合理。
形状简单的结构件容易采取防腐蚀措施;而形状复杂的结构件,其面积必然增大,与介质的接触机会增多,死角、缝隙、接头处容易使水分积存和使腐蚀介质浓缩,而引起腐蚀。
简单的构件还便于排除故障,有利于维修、保养和检查。
. 防止残余水分和冷凝液的积聚。
一般来说,没有水分就不会发生腐蚀,残余水分和灰尘积存处,往往是腐蚀严重的部位,因此结构设计应考虑使水分不能积存,而且还应考虑易于涂装和维修。
防腐蚀讲义-d第二章 电化学腐蚀理论基础
§ 2-5 极化与去极化以上几节我们讲述的是有关金属发生电化学腐蚀的倾向问题,并没有涉及到腐蚀速度和影响腐蚀速度的因素等一些实际中人们普遍关注的问题。
电化学过程中的极化和去极化是影响腐蚀速度的最重要的因素,认清极化和去极化规律对研究金属的电化学腐蚀与防护有着重要的现实意义。
一、 极化现象电化学腐蚀通常是按腐蚀原电池的历程进行的,腐蚀着的金属作为腐蚀电池的阳极发生氧化(溶解)反应,因此电化学腐蚀速度可用阳极电流密度表示。
下面我们来考察铜-铁浸入电解质溶液中构成的组成的宏观腐蚀电池(图2-16),当电池回路未接通时,阳极(铁)的开路电极电位为0A V ,阴极(铜)的开路电极电位为0k V ,腐蚀体系的电阻为R (包括外线路电阻及溶液的内阻)。
电池的回路接通以后,根据欧姆定律,这时腐蚀体系的电流应为:R V V I A K 000-=图2-16 极化现象观测图图2-17 极化引起的电流变化《化工机械材料腐蚀与防护》P15 图1-7、8 实验发现,仅仅在电池回路刚接通的瞬间,电流表上指示出相当大的0I 值,之后的电流迅速下降,逐渐稳定到I 值,I <<I 0,如图2-17所示。
腐蚀电池工作后,电路中的欧姆电阻在短时间内不会发生变化,电流的减小只能是电池的电动势降低所致。
这可能是阴极的电极电位降低了,也可能是阳极的电极电位升高了,或者是两者都发生了变化。
实验证明,在有电流流动时,0A V 和0k V 都改变了,如图2-18所示。
图2-18 腐蚀控制程度示意图 教材P33图2-10我们把腐蚀电池工作过程中由于电流流动而引起电极电位发生变化的现象称为极化现象,简称极化。
阳极通过电流以后电极电位向正的方向变化叫做阳极极化。
阴极通过电流以后电极电位向负的方向变化叫做阴极极化。
极化现象的存在将使腐蚀电池的工作强度大为降低,因此了解极化作用的原因及其影响因素有着重要的意义。
二、极化曲线表示极化电位与电流或极化电流密度之间关系的曲线,称为极化曲线。
电子设备三防设计说明
目录1三防设计总则 (2)2结构件分类-----按所处环境划分 (3)3结构设计与三防 (3)3.1合理的结构形状 (4)3.2避免不均匀和多相性 (4)3.3避免尖角(特别是凸出的棱角) (4)3.4避免凹凸不平的平面 (4)3.5避免积水结构 (5)3.6避免会进水的缝隙 (5)3.7注意防尘 (6)3.8密封式设计及密封产品的应用 (6)3.9注意有机气氛的影响 (6)3.10组合工序的安排 (6)3.11焊接 (7)3.12控制应力,避免应力腐蚀 (8)3.13控制紧固件数量 (8)3.14易损件 (8)4结构件材料的选择 (8)4.1金属材料 (8)4.1.1Ⅰ型结构件 (8)4.1.2Ⅱ型结构件 (9)4.2非金属材料 (15)4.3表面防护工艺选择 (16)4.3.1金属材料防护的一般要求 (16)4.3.2表面处理工艺特点及其与结构的关系 (17)4.3.3存储运输中的包装三防要求 (18)1三防设计总则全过程控制原则:在产品设计的全过程中应始终注意腐蚀控制问题,即在方案论证、技术设计、材料与工艺选择、研制和生产过程中都要考虑腐蚀及其控制。
综合控制原则:产品设计时,主要从以下方面综合考虑腐蚀控制问题:环境条件、结构设计、材料选择、金属腐蚀与预防、表面防护、有效的防护包装。
防止腐蚀的基本方法:a 采用高耐蚀性材料;b 消除或减弱环境中的腐蚀性因素;c 对不耐蚀材料进行耐蚀性表面处理;d 防腐蚀结构设计;e 电化学保护。
防腐蚀设计的基本步骤:在开始结构设计时,首先需要了解或定位产品的工作环境、产品的使用期限,确定产品中各部位结构件的类型,再根据零件的功能目的进行详细的选择、设计。
在详细设计过程中,每一个零件都需从结构形状、受力状态、材料、表面防护层、生产加工、装配、储存运输、工作寿命等以及与其相关的环境条件方面加以考虑,以使零件既能满足功能需求、又能达到最佳的防腐蚀状态。
环境类型和三防等级2结构件分类-----按所处环境划分a. Ⅰ型结构件:处于Ⅰ型面的结构件。
电子设备腐蚀防护的有效策略
电子设备腐蚀防护的有效策略摘要:随着科技的全面发展,电子设备已被应用于各个领域,尤其是信息领域所应用的电子设备类型具有多元化特性,且电子设备结构繁琐,具有较高的集成性.而因为电子设备设计中防腐蚀技术、工艺以及试验设施所存在的缺陷,会直接导致电子设备在恶劣的环境下使用发生腐蚀问题,更有甚者会造成电子设备发生故障,使整个系统瘫痪.由此可见,对电子设备的防腐蚀技术研究势在必行。
文章将以电子设备腐蚀防护的有效策略作为切入点,在此基础上予以深入的探究,相关内容如下所述.关键词:电子设备;腐蚀防护;策略电子设备腐蚀破坏的形式存在多元化特性,同时影响因素较多,所以,需要依附于实际情况择取有针对性的防腐蚀技术。
在电子设备设计、安装、生产以及运维等环节,需通过科学有效的防腐蚀措施,进而从根本深化“三防"的有效性。
1。
电子设备科学的选材及合理的结构设计差异化金属材料在相应介质中的耐腐蚀性大相径庭,在腐蚀性介质环境下工作要尽可能择取抗蚀能力强的材料与耐腐蚀器件。
举例说明,湿性二氧化硫即为非常强的腐蚀介质,不锈钢在二氧化硫饱和度较低的状态下具有一定的耐腐蚀性。
电子设备中的印制板使用Au予以镀层,因Au是不易氧化的材料,在常规环境下不会受到腐蚀.Ti与钛合金即为现阶段最有效的耐腐蚀金属材料,不过成本较高,因此在使用的过程中会有一定的限制。
而在择取金属材料时,不但要达到耐腐蚀的要求,同时还要依附于相应的标准,综合考虑其物理性能、可加工程度以及投资成本。
可通过改进设备构件形状、器件安装区域等措施避免腐蚀.①电子设备结构件形状要尽量简单。
形状简单的结构件便于进行防腐蚀处理,而形状繁琐的结构件,会增加表面积,这会导致与介质接触面积增加,繁琐结构件具有大量的死角以及缝隙,这会造成腐蚀液积沉,进而导致腐蚀;②避免残余水分与冷却液腐蚀。
水分密度低会直接降低腐蚀性,所以在构件以及器件布局的过程中,要最大限度的避免水分积存;③避免电偶腐蚀。
家用电器的防腐蚀措施与湿度管理
家用电器的防腐蚀措施与湿度管理家用电器的防腐蚀措施与湿度管理随着科技的不断发展,家用电器已经成为现代家庭中不可或缺的一部分。
然而,由于电器产品大多由金属部件构成,它们都容易受到腐蚀的影响。
因此,正确的防腐蚀措施和湿度管理对于延长家用电器的使用寿命非常重要。
在本文中,我们将讨论家用电器的防腐蚀措施以及正确的湿度管理方法。
首先,对于家用电器的防腐蚀措施,最基本的方法是保持电器的干燥。
湿度是导致金属腐蚀的主要因素之一,因此将湿度降到最低是非常重要的。
要做到这一点,家庭应该保持良好的通风条件,确保空气流通。
在潮湿的天气或长时间无人居住的情况下,可以考虑使用除湿器来降低室内湿度。
此外,还可以使用防潮剂来吸收潮湿空气中的水分,防止其对电器产生腐蚀作用。
其次,定期清洁也是防止腐蚀的重要措施之一。
由于长时间使用,家用电器上会积累尘埃和污垢,这些物质会吸收和保持湿度,加速腐蚀的发生。
因此,定期清洗电器并保持表面干燥是必要的。
使用温和的清洁剂和软布,避免使用含有酸性成分的清洁剂。
另外,不要用湿布直接擦拭电器表面,以免水分渗入电器内部。
另外,保持电器良好的工作状态也是防腐蚀措施的一部分。
定期检查电器的各个部件,确保电线没有暴露、插头和插座没有氧化,电器的过载保护器正常工作等。
这些细节上的维护可以减少电器面临的腐蚀风险,延长其使用寿命。
除了防腐蚀措施外,正确的湿度管理也是家用电器保护的关键。
除了前面提到的保持室内通风和除湿的方法,家庭还可以考虑使用湿度计控制室内湿度。
根据电器的使用环境和要求,合理调节湿度。
通常来说,家用电器的最佳湿度范围为40% - 60%。
太高或太低的湿度都可能对电器产生不良影响,所以湿度的合理调节非常重要。
此外,对于一些特殊的家用电器,如冰箱和空调等,还需要特别注意湿度管理。
对于冰箱来说,保持冰箱内部的湿度适中是非常重要的,可以使用保鲜盒或湿度调节器来达到这一目的。
而对于空调来说,使用空调真空泵定期清洁和维护可以防止湿度和细菌滋生,延长电器的使用寿命。
防腐蚀的设计-文档资料
18
32
E.Hamner归纳非金属 材料耐蚀能数据的条线图
水中的浓度%
Ⅱ 腐蚀图和选材图
Ⅲ 腐蚀试验 腐蚀试验包括实验室试验,现场挂片 试验和实物试验三大类。 *耐蚀性评价中应注意的几个问题 (1)任何时候,任何情况下都不要假定或 推测材料的使用环境条件,不要在“可 能”、“大概”的前提下去选择材料。 (2)既要考虑材料的优点,更要注意材 料的弱点和可能发生的腐蚀问题。
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钢在硫酸中的腐蚀速度
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编辑本段生产过程和工艺过程 生产过程是指从原材料(或半成 品)制 成产品 的全部 过程。 对机器 生产而 言包括 原材料 的运输 和保存 ,生产 的准备 ,毛坯 的制造 ,零件 的加工 和热处 理,产 品的装 配、及 调试, 油漆和 包装等 内容。 生产过 程的内 容十分 广泛, 现代企 业用系 统工程 学的原 理和方 法组织 生产和 指导生 产,将 生产过 程看成 是一个 具有输 入和输 出的生 产系统 。能使 企业的 管理科 学化, 使企业 更具应 变力和 竞争力 。 在生产过程中,直接改变原 材料( 或毛坯 )形状 、尺寸 和性 能,使之变为成品的过程,称为工艺 过程。 它是生 产过程 的主要 部分。 例如毛 坯的铸 造、锻 造和焊 接;改 变材料 性能的 热处理[1];零 件的机 械加工 等,都 属于工 艺过程 。工艺 过程又 是由一 个或若 干个顺 序排列 的工序 组成的 。 工序是工艺过程的基本组成 单位。 所谓工 序是指 在一个 工作地 点,对 一个或 一组工 件所连 续完成 的那部 分工艺 过程。 构成一 个工序 的主要 特点是 不改变 加工对 象、设 备和操 作者, 而且工 序的内 容是连 续完成 的。例 如图 32-1中[cc 1]的 零件,其工艺过程可以分为以下两个 工序: 工序1:在车床上车外圆、车 端面、 镗孔和 内孔倒 角; 工序2:在钻床上钻6个小孔。 在同一道工序中,工件可能要经 过几次 安装。 工件在 一次装 夹中所 完成的 那部分 工序, 称为安 装。在 工序1 中,有 两次安 装。第 一次安 装:用 三爪卡 盘夹住 外圆,车端面C,镗内孔, 内孔倒 角,车 外圆。 第二次 安装: 调头用 三爪盘 夹住外 圆,车 端面A和 B,内 孔倒角 。 编辑本段生产类型 生产类型通常分为三类。 1.单件生产 单个地生产某个零件,很少重 复地生 产。 2.成批生产 成批地制造相同的零件的生产。 3.大量生产 当产品的制造数量很大,大多 数工作 地点经 常是重 复进行 一种零 件的某 一工序 的生产 。 拟定零件的工艺过程时,由 于零件 的生产 类型不 同,所 采用的 加方法 、机床 设备、 工夹量 具、毛 坯及对 工人的 技术要 求等, 都有很 大的不 同。 编辑本段加工余量 加工余量概述 为了加工出合格的零件,必须从 毛坯上 切去的 那层金 属的厚 度,称 为加工 余量。 加工余 量又可 分为工 序余量 和总余 量。某 工序中 需要切 除的那 层金属 厚度, 称为该 工序的 加工余 量。从 毛坯到 成品总 共需要 切除的 余量, 称为总 余量, 等于相 应表面 各工序 余量之 和。 机床 在工件上留加工余量的目的是为了切 除上一 道工序 所留下 来的加 工误差 和表面 缺陷, 如铸件 表面冷 硬层、 气孔、 夹砂层 ,锻件 表面的 氧化皮 、脱碳 层、表 面裂纹 ,切削 加工后 的内应 力层和 表面粗 糙度等 。从而 提高工 件的精 度和表 面粗糙 度。 加工余量的大小对加工质量和生 产效率 均有较 大影响 。加工 余量过 大,不 仅增加 了机械 加工的 劳动量 ,降低 了生产 率,而 且增加 了材料 、工具 和电力 消耗, 提高了 加工成 本。若 加工余 量过小 ,则既 不能消 除上道 工序 的各种缺陷和误差,又不能补偿本工 序加工 时的装 夹误差 ,造成 废品。 其选取 原则是 在保证 质量的 前提下 ,使余 量尽可 能小。 一般说 来,越 是精加 工,工 序余量 越小。 机械加工余量标准 1.主题内容与适用范围 本标准规定了磨削加工的加工 余量。 本标准适用于磨削各类材料时 的加工 余量。 机械零件是由若干个表面组成的 ,研究 零件表 面的相 对关系 ,必须 确定一 个基准 ,基准 是零件 上用来 确定其 它点、 线、面 的位置 所依据 的点、 线、面 。根据 基准的 不同功 能,基 准可分 为设计 基准和 工艺基 准两类 。 1.设计基准 在零件图上用以确定其它点、线 、面位 置的基 准,称 为设计 基准。 如图32- 2所[cc 2]示的 轴套零 件,各 外圆和 内孔的 设计基 准是零 件的轴 心线, 端面A是 端面B 、C的 设计基 准,内 孔的轴 线是外 圆径向 跳动的 基准。 2.工艺基准 零件 在加工 和装配 过程中 所使用 的基准 ,称为 工艺基 准。工 艺基准 按用途 不同又 分为装 配基准 、测量 基准及 定位基 准。 (1 )装配 基准 装 配时用 以确定 零件在 部件或 产品中 的位置 的基准 ,称为 装配基 准。 (2 )测量 基准 用 以检验 已加工 表面的 尺寸及 位置的 基准, 称 为测量基 准。如 图 32-2 中的零 件,内 孔轴线 是检验 外圆径 向跳动 的测量 基准; 表面A是 检验长 度L尺 寸l和的 测量基 准。 (3 )定位 基准 加 工时工 件定位 所用的 基准, 称为定 位基准 。 作为定位基准的表面(或线、点), 在第一 道工序 中只能 选择未 加工的 毛坯表 面,这 种定位 表面称 粗基准. 在以后 的各个 工序中 就可采 用已加 工表面 作为定 位基准 ,这种 定位表 面称精 基准。 编辑本段拟定工艺路线的一般原则 机械加工工艺规程的制定,大体 可分为 两个步 骤。首 先是拟 定零件 加工的 工艺路 线,然 后再确 定每一 道工序 的工序 尺寸、 所用设 备和工 艺装备 以及切 削规范 、工时 定额等 。这两 个步骤 是互相 联系的 ,应进 行综合 分析。 工艺路线的拟定是制定工艺过 程的总 体布局 ,主要 任务是 选择各 个表面 的加工 方法, 确定各 个表面 的加工 顺序, 以及整 个工艺 过程中 工序数 目的多 少等。 拟定工艺路线的一般原则 1、先加工基准面 零件在加工过程中,作为定位基 准的表 面应首 先加工 出来, 以便尽 快为后 续工序 的加工 提供精 基准。 称为“ 基准先 行”。 2、划分加工阶段 加工质量要求高的表面,都划分 加工阶 段,一 般可分 为粗加 工、半 精加工 和精加 工三个 阶段。 主要是 为了保 证加工 质量; 有利于 合理使 用设备 ;便于 安排热 处理工 序;以 及便于 时发现 毛坯缺 陷等。 3、先面后孔 [1] 对于箱体、支架和连杆等零 件应先 加工平 面后加 工孔。 这样就 可以以 平面定 位加工 孔,保 证平面 和孔的 位置精 度,而 且对平 面上的 孔的加 工带来 方便。 4、光整加工 光整加工后的工件独特作用也证 实了二 者的有 机结合 ,具有 肯定的 临床疗 效。 编辑本段东西方医学交融(df高血压958心脏 病983u6糖尿 病87fr ) 不管是中医学还是西医学,从二 者现有 的思维 方式的 发展趋 势来看 ,均是 走向现 代系统 论思维 ,中医 药学理 论与现 代科学 体系(45传染 病q566丙肝964jo乙肝 28jgsx甲肝gh)之间 具有系 统同型 性,属 于本质 相同而 描述表 达方式 不同的 两种科 学形式 。可望 在现代 系统论 思维上 实现交 融或统 一,成 为中西 医在新 的发展 水平上 实现交 融或统 一的支 撑点, 希冀籍 此能给 ( df高 血压958 心脏病 983u6 糖尿病87fr )中 医学以 至生命 科学带 来良好 的发展 机遇, 进而对 医学 理论带来新的革命。 编辑本段现代中医史(df4肺炎88gdg 青霉素d25f肝炎 df6) ④轴心 时代中 、西医 学的峰 巅之作 。雅斯 贝而斯 曾说: “如果 历史有 一个轴 心,那 么我们 就必须 将这轴 心作为 一系列 对全部 人类都 有意义 的事件 ,…… 发生于 公元前800至200年间 的这种 精神历 程似乎 构成了 这样一 个轴心 。
第二章 电子设备的防护设计
课题第二章电子设备的防护设计2.1电子设备的气候防护2.2电子设备的散热授课班级授课时数2学时授课类型新授课授课教师教学目标知识目标1.了解潮湿、霉菌、盐雾的防护。
2.了解金属的防腐蚀措施。
3.了解温度对电子设备的影响。
能力目标通过学习,提高学生分析实际问题,解决实际问题的能力。
情感目标培养学生严谨的科学态度、良好的职业道德素养和学习电子设备防护知识的兴趣教法启发性讲解法、直观分析法教材分析重点潮湿、霉菌、盐雾、金属腐蚀的防护方法难点金属材料的选择,如何合理设计金属件结构教具板书设计第二章电子设备的防护2.1电子设备的气候防护§2.1.1潮湿、霉菌、盐雾的防护一、潮湿的防护:(1)浸渍(2)灌封(3)其他防潮湿手段二、盐雾的防护(1)严格电镀(2)密封机壳或机罩(3)对关键元件灌封或其他密封措施三、霉菌的防护§2.1.2金属腐蚀的防护一、金属的腐蚀(1)材料的选择二、金属的防腐蚀措施(2)采用表面涂覆方法(3)合理设计金属件结构2.2电子设备的散热§2.2.1温度对电子设备的影响一、高温对电子设备的主要影响二、低温对电子设备的主要影响教学过程教学环节教学内容教学调控时间分配本章简介引入环境中的各种因素会对电子设备产生一定的负面影响,加速或造成设备的损坏。
在设备的设计、安装与使用时要充分考虑环境因素,采取有效措施,提高设备的稳定性。
上一章提到电子设备会受到气候因素的影响,为了让设备更加耐用,如何防护呢?概述本章所要讲的内容教师引入5分钟教学环节教学内容教学调控时间分配新授课2.1电子设备的气候防护§2.1.1潮湿、霉菌、盐雾的防护一、潮湿的防护1.浸渍将处理的元件或材料浸入不吸湿的绝缘漆中,经过一段时间是绝缘漆液体进入元件或材料的小孔、缝隙和结构件的空隙。
提高了元件或材料的防湿性能和其他性能。
2.灌封用热熔状态的树脂、橡胶等将元件浇注封闭,形成一个与外界完全隔绝的独立的整体。
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第二章电子产品的防腐蚀设计2.1 概述2.1.1腐蚀效应1.腐蚀的概念材料受环境介质的化学作用而发生性能下降、状态改变、甚至损坏变质的现象。
2.腐蚀的分类根据被腐蚀材料的种类,可分为金属腐蚀和非金属腐蚀两大类。
金属腐蚀:金属与周围环境介质之间发生化学或电化学作用而引起的破坏或变质现象。
按照腐蚀的机理分类,可分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。
化学腐蚀主要为金属在无水的液体和气体以及在干燥的气体中的腐蚀。
物理腐蚀是指金属由于单纯的物理溶解作用而引起的破坏,金属与熔融液态金属接触引起的金属溶解或开裂就属于物理腐蚀。
电化学腐蚀是金属与电解液发生作用所产生的腐蚀。
其特征是腐蚀过程中有电流产生,在金属表面上有隔离的阳极区和阴极区,被腐蚀的是阳极区。
电化学腐蚀的现象与原电池作用相似。
电化学腐蚀是最普遍、最常见的金属腐蚀,在造成电子设备故障的常见的原因中,金属的电化学腐蚀是最常受到指责的因素。
大多数电子设备的制造、运输、储存和使用都是在地面或接近地面的地方进行,因此金属材料在潮湿大气中的腐蚀破坏是电子设备防腐蚀设计重点考虑的问题。
非金属材料在化学介质或化学介质与其他因素(如应力、光、热等)共同作用下,因变质而丧失使用性能称为非金属材料腐蚀。
电子设备使用的非金属材料,以有机高分子材料为最广泛,如塑料、涂料、薄膜、绝缘材料等。
高分子材料腐蚀的主要形式有老化、化学裂解、溶胀和溶解、应力开裂等。
由于生物活动而引起材料变质破坏的现象通常称为生物腐蚀,其中由于霉菌和其他微生物引起的腐蚀也称为霉腐或霉变。
2.1.2 腐蚀性环境因素凡是能够作为腐蚀介质引起材料腐蚀的环境因素,都可称之为腐蚀性环境因素,主要有以下几种:1.水分。
2.氧和臭氧。
3.温度。
4.腐蚀性气体。
5.盐雾。
6.沙和灰尘。
7.太阳辐射。
8.微生物额动物。
2.1.3防腐蚀设计的基本要求实践证明,采取恰当的防护措施,腐蚀是可以受到一定程度的控制,有些腐蚀事故是可以避免的。
在防腐蚀设计时,应该考虑的主要因素有:电子设备可能遭遇的环境条件及主要的腐蚀性环境因素;对腐蚀损坏最敏感的部位(包括元器件、零部件和材料);要求保护的程度(临时性防护、可更换零件防护、高稳定性永久性防护等)以及允许采用的防护手段。
通过对各种因素的综合分析,预测可能发生的腐蚀类型和危险性后果,从而确定合理而有效的防腐蚀措施。
防止电子设备腐蚀损坏的基本方法有以下几种:1.采用高耐蚀性材料;2.消除或削弱环境中的腐蚀性因素;3.对不耐蚀材料进行耐蚀性表面处理;4.防腐蚀结构设计;5.电化学保护;企图仅仅采用一种方法来达到防止腐蚀的目的是不切实际的。
通常需要将几种方法接合起来使用,以获得经济而有效的结果。
ﻬ2.2潮湿及生物危害的防护2.2.1 潮湿的防护1、潮湿的危害气候条件对电子设备的影响是多方面的,但从设备产生故障的直接原因来看,潮湿是主要因素。
潮湿对电子设备具有下列破坏作用:(1)引起金属腐蚀及加快腐蚀速度。
(2)使非金属材料性能变坏、失效。
一些吸湿较大的材料,吸湿后发生溶胀、变形、强度降低乃至产生机械性破损。
此外,水分附着在材料表面或渗入内部,使材料表面电导率增加,体积电阻降低,造成短路、漏电和击穿,介质损耗增大。
潮湿也是使油漆涂覆层起泡,脱落从而失去其保护作用的一个重要因素。
(3)水是一种极性介质,能够改变电气元件的参数,例如水附着在电阻器上,会形成一漏电通路,相当于在电阻器上并联一可变电阻。
(4)在一定温度条件下,潮湿有利于霉菌的生长繁殖,引起非金属材料的霉烂。
(5)当温度升高或空气中含有杂质(如灰尘、盐分等)时,潮湿的影响和危害将加剧。
2、吸湿机理处在潮湿空气中的物体,由于空气中的水分在热的作用下蒸发形成水蒸汽,水蒸气的分子运动,必然有一部分水分子被吸附在物体表面上,形成了一层水膜,随着空气相对湿度增高,水膜厚度亦增大。
一切物体的吸湿,都是由这层水膜引起的。
物体的吸湿有以下四种形式:(1)扩散在高湿环境下,由于物体本身和周围环境的水汽压力差较大,水分子在压力差的作用下,向物体内部扩散,使水分子进入物体内部。
扩散随着温度增高而加剧。
(2)吸收有些材料本身具有缝隙和毛细孔,当物体处于潮湿空气中时,材料表面的水分子由于毛细作用,进入材料内部。
(3)吸附由于物体表面分子对水分子具有吸引力,当物体处于潮湿空气中时,水分子就会吸附到物体表面上,形成一层水膜。
(4)凝露当物体表面温度低于周围空气的露点温度时,空气中的水蒸汽便会在物体表面上凝结成水珠,形成一层很厚的水膜。
在高低温交变循环下,可能造成物体内部的内凝露,严重时造成物体内部积水。
扩散和吸收使水分子进入材料内部,因而会使材料的体积电阻率下降,水分子以扩散和吸收的形式进入材料内部的程度,可以用吸湿性(吸潮性)和透湿性等指标表示。
吸附和凝露会使材料表面形成一层水膜,造成材料表面电阻率下降。
材料表面是否被水润湿,对材料表面电阻率有很大的影响,一般来讲,材料表面被水润湿的程度越大,其表面电阻率下降也越大,材料表面被水润湿的程度可用润湿角来表征。
当润湿角α<900时,材料可被认为是亲水性的,即物体表面对水分子的吸引力大于水的表面张力。
亲水性物体使水在物体表面上连成一片水膜。
当润湿角α>900时,则被认为是憎水性的,即物体表面对水分子的吸引力小于水的表面张力。
憎水性物体使水在物体表面上收缩成不相连接的小水珠,物体表面不易润湿,水分子不易渗入物体内部。
而且,α角越大,表示物体的憎水性越强以上四种吸湿形式可能同时出现,也可能只出现某一二种,这要根据具体情况而定。
3、防潮湿措施防潮湿措施首先是合理地选用材料,在满足结构强度,性能要求和经济性的情况下,应采用耐腐蚀、耐湿、化学性能稳定的材料,同时采取表面憎水处理、浸渍、灌封、密封等方法。
(1)憎水处理亲水性物质的吸湿性、透湿性大,可以通过憎水处理改变其亲水性,使它的吸湿性和透湿性降低。
方法是把硅有机化合物盛在容器中,放到加热器中加热到50~70℃,让其挥发,被处理的元器件和零件在有机硅蒸汽中吸收有机硅分子,然后在180~200℃的环境中烘烤,有机硅分子渗入元器件和零件所有的毛细孔和缝隙并与水分子化合,在元器件和零件表面形成憎水性的聚硅烷膜。
(2)浸渍和蘸渍浸渍是将被处理的元器件和零件浸入绝缘漆中,经过一段时间使绝缘漆进入元器件和零件的毛细孔、缝隙以及结构中的空隙,从而提高了元器件和零件的防潮湿性能。
浸渍有一般浸渍和真空浸渍两种,真空浸渍的效果高于一般浸渍。
经浸渍处理后的元器件和零件除了具有良好的防潮湿性能外,还能提高纤维绝缘材料的抗电强度、热稳定性,提高元器件和零件的机械强度,改善了传热性能。
蘸渍是把被处理的元器件和零件短时间(几秒钟)地浸泡在绝缘漆中,使元器件和零件表面上形成一层薄绝缘漆膜;也可以用涂覆的办法在元器件和零件表面涂上一层绝缘漆膜。
蘸渍适用于敞开式的整机、功能单元等,除了能防潮湿以外,还能增加元器件和零件的外形美观。
蘸渍和浸渍的区别在于:蘸渍只是在材料表面上形成一层防护性能绝缘漆膜,而浸渍则是将绝缘漆深入到材料内部,所以蘸渍的防潮湿性能比浸渍差。
常用的防潮漆有:环氧绝缘清漆、聚氨脂绝缘清漆、环氧—聚酰胺绝缘清漆等。
(3)灌封灌封是用热熔状态的树脂、橡胶等将元器件浇注封闭,形成一个与外界环境完全隔绝的独立的整体。
灌封除可保护电子元件避免潮湿和腐蚀外,还能避免强烈振动、冲击及剧烈温度变化对电子元件的不良影响,以及提高抗振冲强度。
但此法多适用于小型的单元、部件及元器件。
灌封材料主要要求是应具有优异的粘附力,很小的透湿性、较高的软化点以及优良的向物体缝隙的渗透能力。
常用的灌封材料有:有机硅凝胶、有机硅橡胶、环氧树脂等。
(4)密封密封是长期防止潮气影响的最有效方法。
它就是将零件、元器件或一些复杂的装置甚至整机安装在不透气的密封结构中。
此法造价较高,工艺较复杂。
作为防潮湿的辅助手段,有时可对某些设备采用定期通电加热的方法来驱除潮气,也以用吸潮剂吸掉潮气。
2.2.2 生物危害的防护1、霉菌的滋生及其危害性(1)霉菌特性霉菌属于细菌中的一个系列,它能在土壤里及一切有机材料和有些无机材料的表面上滋生和繁殖霉菌的孢子很小(小于1μm),极易随空气侵入设备内部,因此,凡是空气可以进入的设备中,所有的零件都有可能受到霉菌孢子的污染。
此外,各种昆虫和尘埃也都是传播孢子媒介。
霉菌在生长和繁殖过程中需要水分、氧气以及碳、氢元素和微量磷、镁、钾、钙等元素作为其营养物质。
霉菌孢子只有在潮湿的情况下,才能生长;只有在有水的情况下,霉菌才能进行一系列的新陈代谢作用。
一般情况下,当空气中的相对湿度低于65%时,霉菌极难生长,而在潮湿的环境中,霉菌生长旺盛;但当空气中的相对湿度达到100%时,物体的表面将凝聚一层水膜,对霉菌的生长亦不利。
氧气是霉菌生命过程中进行呼吸作用的必需物质,停止供给新鲜氧气,霉菌的生长就会终止。
对于霉菌所需的其他营养物质,在电子设备中的许多非金属材料中都能得到满足。
霉菌生长和繁殖最适宜的温度范围是20~30℃,温度高于30℃,霉菌的生长能力将是显著下降;温度超过60℃,霉菌则很容易死亡。
霉菌抗低温的能力较强,低温只能抑制霉菌的生长,而致死作用较差。
霉菌的最低生长温度为摄氏6℃。
(2)霉菌的危害性由于霉菌是靠自身分泌的酶在潮湿条件下分解有机物而获得养料,这个分解过程就是霉菌侵蚀和破坏有机物材料的根本原因。
霉菌对电子设备的危害分为直接危害和间接危害两种。
霉菌对电子设备的直接危害是:由于霉菌在生长和繁殖过程中从有机物材料中摄取营养成份,从而使材料结构发生破坏,强度降低、物理性能变坏。
同时,霉菌本身作为导体,可以造成短路,给电子设备带来更严重的后果。
霉菌对电子设备的间接危害是:由于霉菌在新陈代谢过程中分泌出的二氧化碳及其他酸性物质,引起金属腐蚀和绝缘材料的性能恶化。
同时,霉菌还会破坏元件和设备的外观,以及给以人的身体造成毒害作用。
因此,对处于潮湿环境中工作的电子设备,为了减少霉菌对其的影响,应进行防霉处理,以提高其可靠性。
2、防霉菌措施(1)控制环境条件,抑制霉菌的生长霉菌的生长和繁殖需要适当的环境,如果在电子设备的内部放入干燥剂并将设备密封,保持设备内部干燥、清洁;或将设备处于温度低于摄氏6℃,通风良好的干燥环境中,就能使霉菌失去生长和繁殖的条件,从而收到良好的防霉效果。
(2)使用抗霉材料合理选用材料是电子设备防霉的最基本方法。
材料的抗霉性,主要取决于材料本身的性质,一般含有天然有机物的材料,如皮革、木材、棉织品、丝绸、纸制品等极易受霉菌的侵蚀;而像石英粉、云母等无机矿物质材料,则不易长霉。
因此,在电子设备中应尽量避免使用上述各种有机材料。
合成树脂本身具有一定的抗霉性能,但因有机颜料、油脂、某些增塑剂和填料的加入,使得某些种类的油漆、塑料易受霉菌的侵蚀。