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文档简介
1、三防设计技术讲座 - 马 骖 1. 三防技术的现状 2. 环境(自然)适应性设计 3. 三防设计技术 讲座提纲一. 三防技术的现状 1. 三防技术的发展阶段 2.当前企业”三防”存在问题剖析 3.三防体系的建立与技术管理二. 环境(自然)适应性设计 1.环境分类 2.相关术语 3. 环境类型 4. 结构件分类 5. 环境因素及其影响 6.环保设计三. 三防设计技术 1. 三防设计的重要性及典型案例分析 2.结构材料和工艺选择(A类、B类、C类环境) 一. 三防技术的现状 1. 三防技术的发展阶段 1.1 起步阶段 ( 19631966 ) 1) 确定了”三防”的地位 2) 组建了三防技术队伍
2、3) 目标:仅停留于“ 工艺” 防护 缺乏顶层设计的全局观念 三防技术的现状1.2 初级阶段 ( 19841990 ) 通过” xx ”总体设计-对”三防”技术抓总(自上而下) 1) 恢复了”三防”技术队伍 2) 由工艺防护 转向 优选材料 3) 重视”三防检测”及”三防认证” 4) 进展:恢复了 “自上而下” 抓三防 1.4 当前业界三防设计技术的状态1) 由于多种原因处于缓慢发展状态人员变动领导变更急功近利2) 军方及用户比生产厂(所)更重视3) 大型民营企业重视程度高于军品4) 认识上的差异 -抓基础力度不够 , 缺乏长远规划. 2. 当前企业”三防”存在问题剖析2.1 观念上的差距 1
3、) 对三防重要性认识不够或缺少方法 2) 只重视”工艺防护” 忽视 “三防设计” 3) 领导(技术) 找不到突破口或仅停留在技术层面上,未在管理上下功夫.2.2 认识上的 “滞后” 绝大多数 “三防”问题是在产品研发后期或使用中发现, 由于“三防”不是直接创造 “效益”, 往往在前期被忽略, 而一旦发现问题, 只能事后补救.论证阶段 方案阶段 工程研制阶段 定型阶段 生产 使用阶段3.三防体系的建立与技术管理3.1 定义-三防体系 三防体系是为使电子设备达到三防技术要求而应具备的条件:1)三防设计及环境工程专家;2)电子设备三防设计的管理规定;3)三防设计的支撑性文件:通用性三防设计指南金属及
4、非金属材料选用(优化)设计规范关键材料的选用设计规定结构件三防设计规范三防关键工艺典型工艺规范天馈系统及微波器件的三防优化设计材料及产品的三防检测标准 ( 方法及剪裁 )其它必需的文件。4)三防检测 (Q C) 三 防体系的建立与技术管理3.2 三防设计 1) 定义 根据电子设备寿命期环境剖面及三防等级要求,对其系统设备和某些特定单元及部件采取的防湿热,防霉菌,防盐雾腐蚀的设计思想,设计方法和防护工艺措施. 2) 原则将三防设计纳入到系统和设备的功能设计中,避免单纯的工艺防护和事后补救措施. 三防设计,防护工艺及验收要求必须在设计文件上注明.三防新设计,新工艺,新材料必须经评审并制定典型工艺规
5、范.设备及关键部件的三防性能,须按军标中有关规定进行试验,以满足必需的环境适应性要求. 三防体系的建立与技术管理三防设计应具备的条件有专职或兼职的领导 (负责顶层设计)有专业从事三防设计的专家(编制设计规范及专项工艺)逐步完善”三防设计规范”及三防体系建设有称职的专职检验(环境工程专家) ( QC )4) 目标: 按规范设计 避免设计的随意 性。 三防体系的建立与技术管理3.3三防的技术管理 ( SJ 208122002 )组织管理-有领导及建立三防设计师制度建立三防技术协调组三防等级的确定过程管理主要工作 三防体系的建立与技术管理4) 过程管理 论证阶段 方案阶段 工程研制阶段 定型阶段 生
6、产使用阶段 -三防设计师应全方位参与并制定各阶段工作计划.5) 主要工作 a. 参加调研,了解环境剖面, 平台环境, 任务剖面. b. 编制三防设计指南, c. 提出急需解决的专项课题, 协助计划部门实施专题(滚动)计划. d. 引进三防新技术,新材料,新工艺. e. 组织编制设计(工艺)规范. f. 汇总及反馈三防设计,工艺,材料有关问题的信息, 提出解决办法.二. 环境 (自然) 适应性设计(1)1. 环境条件分类 a. 按自然气候分:如湿热、干热、暖温、寒温、寒冷 b. 按产品所处状态:如运输、贮存、使用等; c. 按产品使用场合:室内、室外、舰船、车载、机载 d. 按环境因素的属性:如
7、气候、机械、生物、电磁、特殊介质 第四种分类法是70年代后期国际电工委员会推荐的分类法,适合于电工、电子产品。 环境 (自然) 适应性设计(3)2. 相关术语1)寿命期环境剖面(Life cycle environment profile-LCEP) LCEP用以表征设备在整个寿命期内会暴露于其中的环境或环境的综合,LCEP应包括以下内容: a。从设备出厂验收、运输、贮存、使用、维修直到报废所遇到的环境应力 的综合; b。每个寿命期阶段的环境条件相对和绝对限期出现的次数及频度的可能性。 c。LCEP是设备制造商在设计前应了解的信息,包括:使用或部署的地域;设备要安装、贮存或运输平台;有关相同或
8、类似的设备在此平台环境条件下应用状况。 LCEP应由设备制造商的三防专家制定,是设备三防设计和环境试验剪裁的主要依据,它对要研制的设备在真实环境下的性能和幸存性方面的设计提供依据。它是个动态文件,一旦得到新的信息,它它应当定期修订更新。 LCEP应在设备的设计规格书中环境要求部分出现。 环境 (自然) 适应性设计(4)2)平台环境(Platform environment) 设备由于被连接到或装载于某一平台上后而经受的环境条件。平台环境是由此平台和任何环境控制系统诱发或强迫作用造成的结果。 3)诱发环境(Induced environment) 主要是指人为的或设备产生的某一局部环境条件,也指
9、自然环境强迫作用和设备的物理化学特性综合影响造成的任何内部条件。4)环境适应性(Environmental adaptability) 电子设备、整机、分机、元器件以及材料在预期的环境中实现其功能的能力。 环境 (自然) 适应性设计(6)4. 结构件分类-按所处环境划分 4.1 “” 型表面和 “” 型表面分类 定义 型 (暴露) 表面 Type (exposed)surfaces型表面是指当设备处于工作或行进状态时,直接暴露在自然环境中的表面或能受自然环境因素直接作用的表面。自然环境因素包括:温度,湿度,雨,雪,盐雾,日光及风沙等。例如,直接暴露在上述环境中任何设备的外表面都是型表面。 型(
10、遮蔽)表面Type (sheltered)surfaces型表面是指当设备处于工作或行进状态时,不直接暴露在自然环境中的表面,并且不会受到雨,雪,日光及风沙等直接作用的表面。如电子设备方仓的内表面,户外机柜的内表面及内部的结构件。环境 (自然) 适应性设计(7)4.2 结构件分类 a. 型结构件:处于型面的结构件。 b. 型结构件:处于型面的结构件。 环境 (自然) 适应性设计(8) 4.2 结构件类型 按设备工作时所处的自然环境, 将结构件分为型结构件和型结构件两类. 除安装或工作时能与自然环境直接接触的外露零件外, 大多数零件属于型结构件. 环境类型 结构件类型A类只有型结构件B类除户外只
11、有简单遮蔽的外壳属于型结构件, 其它属于型结构件.C类外壳及附件、天馈系统是型结构件.密封件内部无论何种类型的外部环境, 其内部属A类环境.无论何种类型的外部环境, 其内部都属于型结构件. 型结构 环境 (自然) 适应性设计(9) - 6. 环境因素及其影响 5. 环境因素及其影响 5.1 温度 5.2 湿度 5.3 粉尘 5.4 盐雾 5.5 游离腐蚀性气体 ( SO2 H2S SO3- ) 5.6 霉菌 5.7 昆虫, 啮齿动物 5.8 太阳辐射( 紫外线、臭氧) 5.1 温度的影响环境因素影响因子 典型故障模式高温热老化加速金属氧化设备过热粘度下降 蒸发结构变化绝缘失效触点电阻变大 EM
12、IS材料电阻变坏元器件(IC)损坏,焊点脱开,着火等导热脂, 润滑脂流失,失效.橡胶,塑料膨胀,变形. 机械故障(卡死)低温凝露,结冰脆裂物理收缩元器件失效导致性能变坏;橡胶,塑料及元器件失效;结构变化,引起泄漏;某些器件在超过其限度后性能下降或失效。温度冲击机械应力结构件失效, 焊接,焊点开裂, 粘接和灌封件损坏,涂层开裂、脱层等。 温度的影响1)温度有利一面 高温对驱潮湿有利,并可防止凝露及露点的产生。2)负面影响 当设备工作时会产生热量,机柜内部气压升高而气体外溢。而不工作时气温下降,则外部湿气及污染物会进入机柜内。 潮湿-冷凝对电子设备而言,潮湿是以三种形式存在:雨水,冷凝和水汽。水是
13、电解质,能溶解大量的腐蚀性离子对金属产生腐蚀。当设备的某一处的温度低于“露点”(温度)时,该处表面:结构件或PCBA会有凝露产生。影响电路板的主要是凝露和灰尘,当凝露的水分蒸发后,污染物就会以一圈的形式残留在电路板上,其中硫酸盐占的比例为2560 %,这一圈将是吸附潮湿,腐蚀PCB及器件的源头。潮湿同时是酶菌、盐雾的载体。 潮湿-湿热的影响破坏防护渡层,加速电化学腐蚀;结构件锈蚀,影响外观及功能;对电路板(PCBA)可产生电流泄漏、信号串扰、枝晶生长、导线断开;绝缘材料受潮使绝缘电阻和耐压水平下降,造成短路、爬电、飞弧甚至于火灾。射频接口对潮湿更敏感;微波器件功率下降,甚至于失效;EMIS衬垫
14、/铝合金产生电化学腐蚀而EMC失效。 粉尘的成分大气中的污染物有三种存在形态:以气体形式(H2S);悬浮的有机或无机酸(硫酸、盐酸);离子悬浮棵粒物。所有这三类形态都依赖于潮湿才起腐蚀作用。气态腐蚀物在大气存在时间很短,会产生化学反应或被地表吸收。而悬浮的颗粒吸附离子污染物沉降于电子设备的内部而造成故障。这是野外电子设备失效的共同之处。 细尘中可溶性盐类的含量:不同地域 含量差别较大,沿海和被污染环境最高含量可达20%以上。 有关细尘的检测数据某城市的一次细尘分析物质含碳有机物硫酸根离子碳元素物NH4NO3未知物含量 % 312898618 污染物的来源硫酸根离子酸雨-主要是燃煤产生SO2导致
15、酸雨。铅-酸蓄电池的排放气体化工厂、电镀厂的排放物。2) 卤素(氯离子)的来源海洋大气环流,海风夹带的盐雾可深入大陆2050Km,悬浮于空气被风扇带入设备内部。土壤中含有盐碱(地)或在盐湖沙漠区域,沙尘中含有盐碱。 粉尘的危害及防护粉尘的危害性由于粉尘沉降在PCBA表面, 产生电化学腐蚀, 故障率增加.粉尘+湿热+盐雾对PCBA损害最大, 沿海、沙漠(盐碱地)、淮河以南霉雨季节化工、矿区附近地区,电子设备故障最多。2) 粉尘的防护密封或半密封防尘网-必需定期更换(须有备件及操作规程)定期清洁处理(刷除或清洗)5.4 盐雾盐雾的形成 盐雾是海浪、潮汐及大气环流(季风)气压、日照等自然因素造成,会
16、随风飘落至内陆,其浓度随离海岸距离而递减,通常离海岸1Km处为岸边的 1 % (但台风期会吹向更远)。2) 盐雾的危害性使金属结构件镀层破坏;加速电化学腐蚀速度导致金属导线断裂、元器件失效。3)类似的腐蚀源手汗中有盐、尿素、乳酸等化学物质,对电子设备回产生与盐雾同样的腐蚀作用,因此在装配或使用过程中应戴手套,不可裸手触摸镀层。焊剂中有卤素及酸性物,应进行清洗,并控制其残留浓度。 5.5 有害气体大气中污染物存在的形式以气体形式,如 H2S SO2 O3 CO NH3悬浮的有机酸和无机酸;离子悬浮棵粒; 这三种形态都依赖于潮湿才能起腐蚀作用。局部微环境的有害气体橡胶、塑料、油漆、PVC导线、包装
17、材料释放的有害气体;有害气体:H2S SO2 乙酸、甲醛、有机气氛、挥发性有机硅类气氛等。RTV硅橡胶固化时释放的有害气体 -在密封机箱内, 禁用双组份缩合型硅橡胶;慎用RTV单组份硅橡胶。 有害气体的危害性1)银层变色 H2S、SO2及其它含硫气氛在潮湿和紫外线作用下使镀银件产生化学反应生成Ag2S。2)加速银离子迁移 在潮湿和有电位差的条件下,银离子会发生迁移,而H2S、SO2会加速其迁移,结果是厚膜电路引线间短路而造成灾难性后果。3)镀层阴极镀层: 在潮湿条件下通过孔隙腐蚀底层金属;在电路板有电位差情况下会产生枝晶生长、造成短路、电弧和潜在的失火源。阳极镀层: 对镀锌等阳极镀层会破坏钝化
18、膜从而加速腐蚀。4)贵金属触点“中毒” 5.6 霉菌的危害1) 霉菌的危害霉菌吞噬和繁殖使有机材料绝缘性下降, 损坏而失效.霉菌的代谢产物是有机酸, 影响绝缘性及抗电强度而产生电弧.长霉表面影响外观.防范尽量选用不长霉的材料;如必须加防霉剂需考虑其它因素.5.7 昆虫、噬齿动物(鼠害)啃噬电缆,破坏结构,破坏绝缘.垫窝引起短路.鼠尿引起腐蚀. -在实际案例中, 由鼠害导致的设备失效比想象的要多.5.8 太阳 辐射( 紫外线、臭氧) 1)光老化是对户外产品中非金属材料的重要试验项目, 很多材料(如橡胶、塑料)在户外会因紫外线、臭氧作用而降解、失效。2)实验方法:大气暴露试验:真实、简单、环境多样
19、性、但试验周期长。人工加速试验:快速、与大气暴露试验有较好的对应关系。3)加速实验材料:紫外线 ASTM G53 使用UVB310nm 4h/60; 4h/50 共1000h。 臭 氧 ASTM D518 暴露70小时。试样:氙 灯 GB 1252790(附录A) 1006 h 臭 氧 GB 1252790(附录A) 70 h 合格:不降解、无龟裂、强度变化30 %6. 环保设计-指令及禁用物质文件(指令)WEEE Directive (欧盟议会和欧盟理事会关于报废电子电气 设备指令)Directive of the European Parliament and of the Council
20、 on Waste Electrical and Electronic Equipment RoHS (欧盟议会和欧盟理事会关于在电气电子设备中限制使用某些有害物质指令) Directive of the European Parliament and of the Council on the Restriction of the Use of Certain Hazardous Substances in Electrical and Equipment. 从2006年7月欧盟市场禁用以下物质:铅汞六价铬镉多溴联苯 (PBB)聚溴二苯醚 (PBDE) 等6种有毒物质。 环保设计-回收率、环
21、保标识回收率回收率增加至设备重量的 75 % 以上。组件、材料和物质再利用和再循环将增加至设备重量的65%以上。环保标识为便于分类收集生产者对投放市场的电子电气设备印有适当标志。标识:环保、分离回收、回收材料、设备分拆、包装材料等标识。 环保设计-禁用物质的限量序号禁用物质极限含量(PPm)1石棉及石棉化合物02氯氟烃和碳卤化合物(一、二级臭氧耗损物)03卤代二恶英和呋喃04铅及其化合物(乙酸铅、硝酸铅、硫酸铅)8005汞及其化合物1006镉及其化合物 757六价铬及其化合物9008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) 9009多氯联苯及其衍生物(P
22、CTS)5三。三防设计技术本章分二个问题讲解1. 三防设计的重要性及典型案例分析2. 结构材料和工艺选择 2.1 A类环境 2.2 B类环境 2.3 C类环境 三防设计技术 (1)1.三防设计的重要性及典型案例分析. 1.1 造成三防事故的原因 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 % 1.2 造成三防事故的主要原因:没有设计规范的支撑、造成设计的随意性;对产品的(寿命期)环境剖面缺乏了解;认识上的片面:把三防技术仅看作是工艺问题;缺乏对三防(自上而下)管理的力度。 三防失效案例一:选材错误海上(舰船用)电子设备模块材料选用LY12(2A12),军检
23、湿热240h,长白粉。 采用喷三防漆保护。海上使用一年后,漆层底部长白粉(误认为长霉)应选用LF系列防锈铝合金或者LD31(6063);不选硬铝。三防失效案例二:电偶腐蚀钛合金天线行架与铝合金接触,在沿海工作不到一年,由于电偶腐蚀而散架,无法修复。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。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。三防失效案例四:工艺设计
24、(流程)错误机柜侧门镀彩锌后喷烘漆或喷粉(内侧未喷或局部需导电而保护),湿热试验后镀锌部位长白粉。镀锌表面丝印文字符号,经高温烘拷后,彩锌钝化膜失效,湿热后长白粉。三防失效案例五:对环境剖面了解不够在东南沿海、海南等盐雾地区工作的电子设备PCBA断线、器件失效。该地区湿热、盐雾沉降量大或尘土中含盐而导致电化学腐蚀的结果。三防失效案例六:设计思想海岸、舰船大、中型密封腔(如天线罩)积水这是因为:暴露于大气的密封件不可靠;一旦密封失效,内部积水形成RH100%应设计成开放式结构,可采用防水透气阀(压力平衡器)使内腔与大气相通。三防失效案例七:不规范设计某埋地设备由于采用平垫(拼接)造成雨季漏水。正
25、确设计:低应力压缩密封,应采用“O”形圈或“D”形圈,不采用平垫。三防失效案例八:户外结构件锈蚀户外设备(C类、B类环境)钢结构件锈蚀;紧固件锈蚀。解决方案:采用奥氏体不锈钢采用热浸锌+喷漆(底漆+面漆150200微米)重防护体系。紧固件选用不锈钢(奥氏体)。三防失效案例九:选材重于防护(工艺)用于C类环境的结构材料采用铝合金的总成本(包括维护成本和风险)要优于钢构件.某些结构件采用不锈钢会更合算.采用工程塑料复合材料(SMC), 由于可批量生产和耐蚀性好,是降低成本的方向. 典型案例分析1.3 简单的总结必须按设计规范设计-做到有章可循,有法可依,减少设计上的随意性.选材重于防护(工艺).设
26、计思想(方法论)重于设计技术.需注意的几个问题:电偶腐蚀应力腐蚀缝隙腐蚀处理好降低成本与维护成本(可靠性成本)的关系.三. 三防设计技术 (2)2. 结构件材料和工艺选择A、B、C类环境下设计(选材)须遵守的原则;各类环境下常见的腐蚀问题和设计应注意事项。 2.1 A类环境; 2.2 B类环境; 2.3 C类环境。 2.1 A类环境防护 2.1 A类环境的防护2.1.1 A类环境防护的概述A类防护的材料和工艺选择范围广泛.A类防护的重点在于:合理的选用材料.局部喷涂。金属(镀锌层)丝印。EMC材料的接触腐蚀。运输、储存环境剖面的不可预见性。 2.1.2 金属材料的选用-黑色金属a-1钢板 (常
27、用品种) 钢板分类常用牌号冷轧钢板碳素结构钢板08 08F热轧钢板碳素结构钢板Q235A SPHC(薄板2.5mm)预镀钢板电镀锌 (耐指纹)DX2热浸锌 覆铝锌板 (热浸镀铝锌合金) 铝的含量不同,其性能有差别镀锡板 (马口铁)不锈钢板奥氏体 (普通,镜面,磨砂,拉丝)1Cr18Ni9 0Cr18Ni9 1Cr18Ni9Ti0Cr17Ni12Mo2弹簧钢带可选不同材料65Mn sus301 (1Cr17Ni17) 黑色金属材料的选用-钢a-2 钢板(件)的选用和防护基材表面处理防护原理 耐蚀性(中性盐雾试验)注意事项预镀钢板(预镀)预镀锌膜厚 13 微米热镀锌膜厚 520微米平板面24h无腐
28、蚀限A类使用,切口边会锈蚀,须隐蔽。冷轧板或钢件电镀锌镀层厚 612微米(A)镀锌镍层10微米(B、C)Cr+6钝化-168hCr+3钝化-72/48h对手汗敏感;高温钝化层破坏耐蚀下降。镀铜+镍Fe/Ep.Cu20 Ni304872h耐磨、装饰镀铜+镍+铬Fe/Ep.Cu20 Ni30 Cr0,34872h耐磨不锈钢钝化选用奥氏体材料48 h优选304、316或 1Cr18Ni9Ti钢板(件)磷化(或镀锌)+喷漆、(喷粉)厚度 80120 微米500 h户外构件需热浸锌+有机涂层(重防护) 有色金属材料的选用-铝b 铝及铝合金选用铝及铝合金的耐蚀性: 纯铝防锈铝锻铝压铸铝硬铝硬铝(合金铝)通
29、常表面有一层包铝层(纯铝)保护基体材料,当机加工后,基体裸露由于铜元素的分部,在贫铜区会产生凹蚀坑及“白粉”状腐蚀物。因此,在湿热环境下应用硬铝如2A12等的加工件(破坏包铝层)要非常慎重。根据结构特点及功能要求铝及铝合金的选用原则是:无承力要求及导电件选用纯铝;有一般承力要求的钣金件可选用防锈铝;铝型材及机加工件例如:屏蔽盒可选用锻铝6061或6063;压铸铝合金应选用YL102,而尽量不用ADC12(含铜)。有色金属材料的选用-铝 几种铝合金性能比较材料抗张强度 Mpa抗蚀性(无包铝)中性盐雾试验 (h)机械加工性能H112 O T4 T5 T65A06295315100切削性好 光洁度高
30、变形小6061271100切削性好 光洁度高变形小6063164210100切削性好 光洁度高变形小2A12235235405 24切削性差 变形大 有色金属材料的选用-铝b-1 铝及铝合金 铝材分类 型号及状态 应用场合新型号铝板纯铝1100H24非受力件,耐蚀好防锈铝Al-Mg5A06 5052-H32中等受力件,耐蚀好锻铝Al-Mg-Si6061T6厚板机加工件型材锻铝Al-Mg-Si6063、6061高强度用6061T6棒材锻铝6061 6063压铸铝合金( Al-Si)压铸铝合金( Al-Si-CU )YL102耐蚀性好,流动性差ADC12耐蚀性差,流动性好有色金属材料的选用-铝B-
31、2锻铝6061和6063的性能化学成份力学性能型号CuMgMnFeSiZnTiCr60610.150.40.81.20.150.70.40.80.250.150.040.3560630.10.450.70.100.350.20.60.100.10 00.10型号及状态抗张强度屈服点伸长率N/mm2N/mm2%6061 T626524586063 T516011086063 T6205 (241)177 (230)8 (15.2) 铝合金的涂覆与防护b-3 铝合金的选用和防护表面处理防护原理耐蚀性(中性盐雾试验)注意事项铝 板压铸铝无色化学氧化铬酸盐转化膜,低于1,致密100h无腐蚀48h表面导
32、电阳极氧化膜厚大于6微米240h 以上(不能)表面不导电化学镀镍化学镀膜层均匀通常用其特殊功能而不要求耐蚀性;当膜厚30微米时,有可能通过96 h。可焊性镀金/镀银镍底层起屏蔽保护作用镀金:72h无腐蚀;钎焊不要求镀银:不要求,应考虑防变色。无特别要求,必须镍底层。喷涂(漆)有机涂层500h 以上无蚀点 有色金属材料的选用-铜、锌c 其他金属材料-铜、锌的选用材料型号表面处理耐蚀性注意事项紫铜(纯铜)T2-M ( Y )T3-Y ( M )钝化,镀镍,镀锡,镀银,镀金良好高导电或导热零件黄铜(铜锌)H62钝化,镀镍,镀锡,镀银,镀金良好紧固件,一般导电及连接器用青铜(铜锡磷) (铍铜)QSn6
33、.5-0.4-YQBe2-Y钝化,镀银,镀金良好电连接, EMC, 连接器白铜(铜镍)BZn18-18良A类环境下屏蔽罩(可焊)压铸锌合金ZZnA14YZZnA14Cu1Y镀锡, 镀镍或喷漆.良C类环境下,不可靠压铸镁合金AZ91D化学转化,微弧氧化,喷涂.24,240,500小时(盐雾)对有重量特别要求的构件,但须考虑到接触腐蚀问题.2.1.3 A类环境结构、工艺要求电镀、氧化件要避免深凹、盲孔及积水结构; 在前处理时,盲孔内会截留腐蚀性液体而不易清除。应避免夹缝结构,以防储留腐蚀液。组合工序的安排:带有螺纹连接、压合、搭接、铆接、点焊等组合件,原则上不允许进行电化学处理(电镀、阳极化);不
34、同类金属材料的组合件不能在一起进行溶液处理。应尽可能采用涂漆或在电化学处理后进行组合。 A类环境结构、工艺要求“氢脆” 高强度钢(抗拉强度超过1050MPa)在电镀过程中会出现氢脆现象。弹性零件一般不建议电镀,由于环境或特殊要求(导电、耐磨等)必须电镀时,电镀前应消除应力,电镀后进行除氢处理。电偶腐蚀 不同金属的接触电位差在A类环境应控制在0.4V.A类环境的设备须考虑到运输、储存时所会遇到的B、C类环境剖面。 A类环境结构、工艺要求6)关于PCBA的防护 军用电子设备PCBA需进行敷形保护涂覆.2.1.4 A类环境防护的设计在A类环境的防护设计中有以下几个问题须特别注意:镀锌件局部喷涂或丝印
35、后,经高温烘烤镀锌件钝化膜会失效, 湿热后产生白粉.EMC屏蔽材料与所接触的金属(铝或镀锌层)都超过了允许的最大电位差(0.4V).电解板(镀锌层)与导电布(镍镀层)间的电位差是0.9V.铝合金导电氧化与导电布(镍镀层)间的电位差是0.45V0.6V.铝合金导电氧化与导电橡胶之间的电位差是0.60.7V.非金属材料的应用不规范自身长霉的材料;选用胶粘剂不当;散发出有害气体的材料-如某些橡胶中有”硫”不符合环保等法规要求的有害材料.对某些外购件的环境适应性控制不当紧固件镀层的选择与质量其它 2.2 B 类环境防护 2.2 B类环境的防护2.2.1 B类环境防护的概述B类环境防护由于对环境剖面的复
36、杂性很难定位,同时又要考虑成本因素,因此是最困难的。所以在军品防护等级上只分二级(B类和C类合为一级防护)。所有对A类环境的防护要求,在B类环境中都必须满足,同时还有更高的要求。B类环境防护的重点是正确选用防护材料和工艺。B类环境剖面(极端环境)的特点是:长时间的湿热环境;湿热+灰尘;湿热+灰尘+盐雾B类环境的举例:温湿度不受控的室内;地下室;户外简单遮 蔽;一般环境的户外设备。 2.2.2 B类环境防护的特点由于有室外设备, 结构件分为: “”型结构件和 “”型结构件二类除安装在户外设备的外表及附件外,其它的大多数零、部件属于“”型结构件。“”型结构件除奥氏体不锈钢和某些铝阳极化(如微弧氧化
37、)特殊零件外,所有的金属件都须采用有机涂层覆盖。户外 “”型面的紧固件, 应采用不锈钢(奥氏体)材料会更可靠.2.2.3 B类环境的防护户外设备的涂层系统应采用:喷粉:聚酯系列,不采用环氧系列。喷漆:采用丙稀酸或丙稀酸/聚氨酯体系。户外钢结构件有可能尽量考虑采用热浸锌+喷涂有机涂层防护体系如:底座、承力弯角件、埋地部分等极易腐蚀部分。室内设备主要考虑在长期湿热环境下的防锈蚀和灰尘+盐雾的极端环境下的防护。压铸铝件的化学氧化(无色)在湿热环境下会腐蚀成“白粉”状,ADC12会更严重,有可能应在无需导电部分喷漆。PCBA的防护 考虑到B类环境的剖面,PCBA应进行敷形保护涂覆。 。2.2.4 B类环境的防护尽量不用预镀板,如果有局部喷涂(接地或导电)要处理好接触腐蚀及切口边的锈蚀问题。重视防尘设计:在B类环境的室内设备,良好的防尘设计是保证设备可靠工作的重要条件。防尘网属易损件,应设计成方便更换,易于清理并有详细的操作规程。屏蔽材料与金属接触腐蚀的规避,应遵守0.25V的规定.材料选用:按规范选用。未经试验的或预计有问题的材料,应经试验后优选并制订规范再应用。2.3 C类环境的防护2.3.1 C类环境的特点腐蚀介质盐雾盐碱粉尘有害气体及酸雾、酸雨。C类环境的典型地区东南沿海、海岛、舰船;沙漠(盐碱
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