大氣環(huán)境包含了溫度,濕度,氧氣,氣體污染物及其他腐蝕成分與因素。這些氣體在特定條件下會與吸附于金屬表面的水分子反應(yīng)生成化合物,對于電子產(chǎn)品元器件,整機或者材料尤其是接觸件以及連接件等,其腐蝕作用顯著,對產(chǎn)品電性能及使用可靠性造成嚴重影響。
氣體腐蝕試驗是環(huán)境氣候可靠性試驗中的一種,用于確定產(chǎn)品在大氣環(huán)境下工作、儲存的適應(yīng)性,特別是接觸件與連接件。氣體腐蝕試驗可以模擬大氣中存在的二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、氯氣等各種腐蝕性氣體,可進行單一或多種混合氣體腐蝕實驗,用于確定電工電子產(chǎn)品元件、設(shè)備與材料等抗腐蝕能力。
AEC-Q102
腐蝕氣體的來源
所有氣體都有其自然界的來源,但在不同工作環(huán)境中占主導(dǎo)地位的氣體污染物不同。
腐蝕氣體的腐蝕機理
1、二氧化硫的腐蝕機理:
1)SO2是一種比較強的還原劑,對一般的非金屬表面涂覆層與非金屬材料都有很強的腐蝕能力。
2)SO2易溶于水,它水溶性好、吸附性強、易產(chǎn)生亞硫酸、空氣氧化后可產(chǎn)生硫酸等特點,對于金屬涂覆層也同樣產(chǎn)生強烈的化學(xué)腐蝕。
SO2 + H2O → H2SO3
H2SO3 → H+ + HSO3-
HSO3- + 【O】 → HSO4-
2、二氧化氮的腐蝕機理:
1)NO2氧化性強,對普通橡膠腐蝕性大,特別適用于天然膠,順丁膠,丁苯膠和二烯類橡膠。
2)NO2易溶于水,生成硝酸,有較強的腐蝕性。
3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO
4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3
3、硫化氫的腐蝕機理:
1)H2S對許多金屬材料都有強烈的腐蝕作用,尤其是銀和銅。
2)H2S易溶于水,水溶液具有弱酸性。
H2S ? H+ + HS-
HS- ? H+ + S2-
4、氯氣的腐蝕機理:
1)Cl2部分起氧化劑作用,部分起氯化物作用,由氯氣還原產(chǎn)生的氯化物可滲透金屬表面氧化物保護層。
2)由于雙重作用,氯氣與硫化氫混合時,氯有很強的協(xié)同作用,加速腐蝕。
3)Cl2與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸。
Cl2 + H2O = HCl + HClO
H2S + Cl2 = 2HCl + S
氣體腐蝕的常用標準
1990年初,EIA、IEC、ISO等專業(yè)組織開始制定氣體腐蝕試驗的相關(guān)標準和規(guī)范。
當前日常采用的氣體腐蝕測試標準多按產(chǎn)品類別分類。
氣體腐蝕的主要參數(shù)
一切氣體均具有自然界的起源,只是不同工作環(huán)境下占優(yōu)勢的氣體污染物有所不同而已。