濕熱、霉菌、鹽霧設(shè)計(jì)分析報(bào)告

濕熱、霉菌、鹽霧設(shè)計(jì)分析報(bào)告共7頁XXX202312月日期擬制濕熱、霉菌、鹽霧設(shè)計(jì)分析報(bào)告審核會(huì)簽批準(zhǔn)一、概述

密級 尺寸A4

版本 頁碼A 11.11.1密級尺寸A4版本A4頁碼密級尺寸A4版本A4頁碼10濕熱、霉菌、鹽霧設(shè)計(jì)分析報(bào)告xxx是為xxx單位XXX工程配套產(chǎn)品，對產(chǎn)品的環(huán)境適應(yīng)性要求很高〔why？〕?！叭馈钡亩x在SJ20812-2023《軍用電子設(shè)備三防設(shè)計(jì)的治理規(guī)定》中明確定義了“三防”〔 proofings〕的含義，即防濕熱、防霉菌和防鹽霧腐蝕。護(hù)是針對在良好環(huán)境下工作的一般電子裝備。認(rèn)防護(hù)對象和防護(hù)等級。實(shí)施“三防”的必要性〔消退危害〕有良好的三防措施,就難以保證設(shè)備的安全牢靠性。溫度的影響高溫

熱老化加速金屬氧化設(shè)備過熱構(gòu)造變化

絕緣失效EMIS材料電阻變壞元器件〔IC〕損壞，焊點(diǎn)脫開，著火等導(dǎo)熱脂，潤滑脂流失，失效橡膠，塑料膨脹，變形，機(jī)械故障〔卡死〕低溫 脆裂物理收縮溫度沖擊 機(jī)械應(yīng)力

導(dǎo)致性能變壞；橡膠，塑料及元器件失效構(gòu)造變化，引起泄露某些器件在超過其限度后性能下降或失效構(gòu)造件失效，焊接，焊點(diǎn)開裂，粘接和灌封件損壞，涂層開裂、脫層等濕度設(shè)備和工程材料腐蝕過程中，水是主要的介質(zhì)，當(dāng)大氣中RH<20%幾乎全部的腐蝕現(xiàn)象都停頓，因此防潮是三防中最重要的一環(huán)。當(dāng)RH到達(dá)60%時(shí)，設(shè)備外表層會(huì)形成2~4個(gè)水分子厚的水膜，當(dāng)有污染物溶入時(shí)，會(huì)有化學(xué)反響產(chǎn)生。當(dāng)RH到達(dá)80%5~20個(gè)水分子厚的水膜，各種分子都可自由活動(dòng)，當(dāng)有C元素存在，可能產(chǎn)生電化學(xué)反響。對電子設(shè)備而言，潮濕是以三種形式存在：雨水、冷凝和水汽；影響電路板的主要是凝露和灰塵，當(dāng)分散的水分蒸發(fā)后，污染物就會(huì)以一圈的的形式殘留在電路板上，其中硫酸鹽占得比例為25~60%，這一圈將是吸附潮濕，腐蝕PCB及器件的源頭。同時(shí)，潮濕也是霉菌和鹽霧的載體。其主要危害有：破壞防護(hù)鍍層，加速電化學(xué)腐蝕；構(gòu)造件銹蝕，影響外觀和性能；對電路板可產(chǎn)生電流泄漏、信號串?dāng)_、導(dǎo)線斷開；絕緣材料受潮會(huì)使絕緣電阻和耐電壓下降，造成短路、爬電、飛弧甚至著火；微波器件功率下降等鹽霧是海浪、潮汐及大氣環(huán)流〔季風(fēng)〕氣壓、日照等自然因素造成。其危害性主要為：使手汗及焊劑中的鹵素及酸性物。霉菌的主要危害有：霉菌吞噬和生殖使有機(jī)材料絕緣性下降，損壞而失效；霉菌的代謝產(chǎn)物是有機(jī)酸，影響絕緣性及抗電強(qiáng)度而產(chǎn)生電??；同時(shí)也嚴(yán)峻影響外觀。二、三防設(shè)計(jì)三防設(shè)計(jì)的定義容。設(shè)計(jì)思路構(gòu)造設(shè)計(jì)選擇耐腐蝕構(gòu)造形式在構(gòu)造的零部件設(shè)計(jì)時(shí)，要留意掌握與腐蝕有關(guān)的的各種因素，有效地將腐蝕掌握措施表到達(dá)構(gòu)造設(shè)計(jì)中。避開承受易積存腐蝕介質(zhì)、雨水或冷凝水的構(gòu)造；構(gòu)造外表的外形應(yīng)簡潔，過度光滑合理；當(dāng)不同金屬連接時(shí)，要考慮電偶腐蝕的影響。I型〔暴露〕外表的兩種金屬的電極電位差應(yīng)掌握在0.25V以內(nèi)，II型〔遮擋〕外表的兩種金屬的0.5V以內(nèi)；零部件外表應(yīng)明確規(guī)定粗糙度要求；兩個(gè)相互連接的零件外表應(yīng)盡量平直、完整，突出外表的緊固件盡量削減選擇易于鍍覆的幾何外形簡單的構(gòu)造外形會(huì)降低涂覆的有效性，故應(yīng)避開有鋒利凸出物零件邊緣應(yīng)使用圓角，以利于獲得厚度適當(dāng)，附著結(jié)實(shí)的涂覆效果；外表構(gòu)造應(yīng)單一、致密、光滑及成型良好；構(gòu)造焊縫需完整，均勻和平坦。防潮設(shè)計(jì)具體設(shè)計(jì)方法包括：承受具有防水、防霉、防銹蝕的材料；供給排水疏流系統(tǒng)或空氣循環(huán)系統(tǒng)，消退濕氣聚攏物；承受枯燥裝置吸取濕氣；承受保護(hù)涂層等防鹽霧設(shè)計(jì)具體設(shè)計(jì)方法包括：承受密封構(gòu)造設(shè)計(jì)；選用耐鹽霧材料〔不銹鋼或塑料替代金屬；防電偶腐蝕設(shè)計(jì)；承受保護(hù)涂層等防霉菌設(shè)計(jì)具體設(shè)計(jì)方法包括：選擇耐霉性好的材料；承受密封構(gòu)造并使內(nèi)部空氣枯燥〔相對濕度低于、清潔；承受保護(hù)涂層；利用紫外線照耀除菌等工藝設(shè)計(jì)〔〕工藝防護(hù)的主要手段為：鍍、涂及密封。其中鍍是根底，涂和密封起增加作用。AI型〔暴露〕外表的防護(hù)鋁合金件承受陽極氧化——導(dǎo)電氧化處理——底漆——面漆的工藝B．II型〔遮擋〕外表的防護(hù)鋁合金件承受導(dǎo)電氧化——底漆——面漆或陽極氧化工藝主要步驟確認(rèn)三防防護(hù)等級環(huán)境類型A類B類

防護(hù)等級軍品環(huán)境〔自然〕類型的說明二級 溫濕度受控的室內(nèi)或被密封的有限空間內(nèi)不受控的環(huán)境，間或會(huì)R.H100%室外簡潔遮擋等。一級 惡劣環(huán)境如：海上船艦，島嶼或距離海岸、鹽堿地C類 3.7km；冶煉化工皮革廠1~3km受有害物〔酸、堿、鹽，SO2等〕侵蝕。明確三防設(shè)計(jì)任務(wù)按《軍用電子設(shè)備三防設(shè)計(jì)治理規(guī)定》中表A2材料選型構(gòu)造件材料選型構(gòu)造件分類分類型〔暴露〕外表TypeI〔exposed〕surfaces

定義當(dāng)設(shè)備處于工作或行進(jìn)狀態(tài)時(shí)，直接暴露在自然環(huán)境中的外表或能受自然環(huán)境因素直接作用的外表。自然環(huán)境因素包括：溫度、濕度、雨、雪、鹽霧、日光及風(fēng)沙等。型〔遮擋〕外表 當(dāng)設(shè)備處于工作或行進(jìn)狀態(tài)時(shí)，不直接暴露在自然TypeII〔sheltered〕surfaces 環(huán)境中的外表。如電子愛設(shè)備方倉的內(nèi)外表，戶外機(jī)柜的內(nèi)外表及內(nèi)部的構(gòu)造件鋁及鋁合金選用鋁及鋁合金的耐腐蝕性：純鋁>防銹鋁>鍛鋁>壓鑄鋁>硬鋁硬鋁〔合金鋁〕通常外表有一層包鋁層〔純鋁〕保護(hù)基體材料，當(dāng)機(jī)加工后，基體暴露由于銅元素的分部，在貧銅區(qū)會(huì)產(chǎn)生凹蝕坑及“白粉”狀腐蝕物。因此，在濕熱環(huán)境下應(yīng)用2A12等的加工件要格外慎重。依據(jù)構(gòu)造特點(diǎn)及功能要求鋁及鋁合金的選用原則是：無承力要求及導(dǎo)電件選用純鋁；有一般承力要求的鈑金件可選用防銹鋁；鋁型材及機(jī)加工件，例如屏蔽盒可選用鍛鋁6061或6063；壓鑄鋁合金應(yīng)選用YL102，而盡量不選用ADC12〔含銅。幾種鋁合金性能比較材料抗蝕性〔無包鋁〕機(jī)械加工性能中性鹽霧試驗(yàn)〔h〕5A06>100切削性好，光滑度高，變形小6061>100切削性好，光滑度高，變形小6063>100切削性好，光滑度高，變形小2A12<24切削性差，變形大LF6>100切削性好，光滑度高，變形小型號CuMgMnFeSiZnTiCr60610.15~0.40.8~1.2≤0.15≤0.70.4~0.8≤0.25≤0.150.04~0.356063LF6≤0.10.45~0.7≤0.1≤0.350.2~0.6≤0.1≤0.1≤0.1力學(xué)性能型號抗張強(qiáng)度屈服點(diǎn)伸長率N/mm2N/mm2%6061265254860632051778LF631516015涂覆材料選型型號，性能指標(biāo)，工藝試驗(yàn)確認(rèn)選擇構(gòu)造設(shè)計(jì)按上述〔及下述〕構(gòu)造設(shè)計(jì)相關(guān)局部內(nèi)容對應(yīng)編寫實(shí)際構(gòu)造設(shè)計(jì)相關(guān)內(nèi)容A類環(huán)境構(gòu)造、工藝要求電鍍、氧化件要避開深凹、盲孔及積水構(gòu)造；在前處理時(shí)，盲孔內(nèi)會(huì)截留腐蝕性液體而不易去除。應(yīng)避開夾縫構(gòu)造，以防儲(chǔ)留腐蝕液。組合工序的安排帶有螺紋連接、壓合、搭接、鉚接、點(diǎn)焊等組合件，原則上不允許進(jìn)展電化學(xué)處理〔電鍍、陽極氧化；后進(jìn)展組合。鍍鋅層需考慮的潛在問題經(jīng)鉻酸鹽鈍化處理的鍍鋅層零件，其使用溫度不得超過70°C。這對于有噴漆局部保護(hù)的零件不適用，會(huì)使暴露的鋅層鈍化膜失效。軍用電子設(shè)備PCBA需進(jìn)展敷形保護(hù)涂覆稱接觸腐蝕或雙金屬腐蝕〕EMC屏蔽材料與所接觸的金屬的接觸電位差應(yīng)掌握在0.4V以內(nèi)；鍍鋅層與鍍鎳層間的電位差是0.9V；鋁合金導(dǎo)電氧化與鍍鎳層間的電位差是0.45~0.6V；0.6~0.7V。三、工藝措施〔實(shí)際工藝操作，涂、噴〕設(shè)計(jì)思想合理的選擇材料正確選材,既要滿足產(chǎn)品性能的設(shè)計(jì)要求,又要考慮技術(shù)上的可行性和經(jīng)濟(jì)上的合理性對求時(shí)則必需對材料進(jìn)展相應(yīng)處理和有效的涂覆保護(hù)。合理的機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的安全性要求。避開金屬電偶化中使用同一種金屬材料。否則應(yīng)選用金屬電偶序中電位相近的材料,兩種材料的電位差應(yīng)小于0.125V,在選擇電化偶時(shí),只考慮鍍層和基體金屬,鈍化膜可不予考慮,如鋅和鎘的全部鉻酸鹽或磷化處理都不予考慮,只認(rèn)為鋅和鎘在電化學(xué)腐蝕中起作用。鋁合金硬質(zhì)陽極氧化膜是不透水的非導(dǎo)電體,因此可以和任何不同類金屬接觸。盡可能擴(kuò)大陽極性金屬的外表積,縮小陰極性金屬的外表積。在金屬電化偶中,陽極指數(shù)較高的金屬對陽極指數(shù)較低的金屬來說是陽極,當(dāng)存在電介質(zhì)時(shí),陽極金屬易于遭到腐蝕,如陰極零件面積明顯大于陽極零件,那么陽極零件接觸面的腐蝕會(huì)加重。電子設(shè)備材料的鍍涂和化學(xué)處理部件外表掩蓋一層金屬或非金屬保護(hù)膜,使之與四周介質(zhì)隔離,從而到達(dá)防護(hù)目的。由于艦載設(shè)備安裝空間狹小,使用環(huán)境比較惡劣,其鍍涂措施應(yīng)協(xié)調(diào)考慮設(shè)備的接地、屏蔽和散熱。設(shè)計(jì)方法與防護(hù)措施構(gòu)造件承受LF6LF6是高鎂合金,在不行熱處理合金中強(qiáng)度良好，耐蝕性、可切削性良好。陽極化處理后外表美觀。其優(yōu)良的抗LF6合金廣泛用于海事用途如船舶，以及汽車、飛機(jī)焊接件、地鐵輕軌，需嚴(yán)格防火的壓力容器〔如液體罐車、冷藏車、冷藏集裝箱〕、制冷裝置、電視塔、鉆探設(shè)備、交通運(yùn)輸設(shè)備、零件、裝甲等。以下是材料成分以及特性。化學(xué)成份：鋁Al硅Si：≤0.40銅℃u：≤0.10鎂Mg：5.8～6.8鋅Zn：≤0.20錳Mn：0.50～0.8鈦Ti：0.02～0.10鈹Be：0.0001～0.005鐵Fe：0.000～0.400而造成內(nèi)部元件短路，但是構(gòu)造防護(hù)等級應(yīng)到達(dá)IP65，避開灰塵，水珠流進(jìn)導(dǎo)致電路板短路，腐蝕，霉變等發(fā)生。如圖1所示，圖1化膜更穩(wěn)定、更具耐蝕性。前后面板鈍化后噴塑，刻字。處理方式如下：〔GB/T2312),字高H=5，字內(nèi)涂漆：T.黑色℃04-042.II.Y；刻線要求:線寬0.3.深0.2.線內(nèi)涂T黑色℃04-042.II.Y，按GBT14691進(jìn)展；H=7MM。字內(nèi)涂漆，T.黑色℃04-42.II.Y按GB/T14691；c〕.機(jī)箱外噴塑：T.粉末4420/7204；對電路板，接頭連接處，模塊以及機(jī)箱內(nèi)外部實(shí)行噴涂三防漆處理〔分層論述線路板及其相關(guān)設(shè)備免受壞境的侵蝕。三防漆具有良好的耐凹凸溫性能；其固化后成一層透亮保護(hù)膜，具有優(yōu)越的絕緣、防潮、防漏電、防震、防塵、防腐蝕、防老化、耐電暈等性能。所承受三防漆為含溶劑丙烯酸樹脂三防漆，使是目前市場應(yīng)用最廣，群眾化產(chǎn)品。其特點(diǎn)具有特點(diǎn)：具有表干、固化時(shí)間快，較好的三防性，價(jià)格廉價(jià)，顏色透亮，質(zhì)地柔韌、具有易于修復(fù)的特征，使用溫度在-60℃~130℃內(nèi)。工藝步驟如下：將三防漆與甲醛依據(jù)比列融合后，進(jìn)展充分?jǐn)嚢?，使其混合均勻；P℃B60°℃以下的溫度環(huán)境下對其進(jìn)展烘烤，以除去揮發(fā)物質(zhì)；〔30℃〔避開馬上高溫烘烤消滅氣泡6〔2〕2PCB〔3〕在腔體內(nèi)和螺釘孔四周涂刷三防漆3〔連接后〕對其涂刷〔實(shí)際是又有涂刷又有噴涂〕三防漆；〔30℃度最正確〕8〔避開馬上高溫烘烤消滅氣泡60℃半個(gè)小時(shí)，使其完全固化；將模塊裝入機(jī)箱后，用噴槍對機(jī)箱內(nèi)部以及外外表進(jìn)展噴漆處理，特別是連接處，不要漏8h〔避開馬上高溫烘烤消滅氣泡60℃30min，使其完全固化。h)噴涂三防漆后，對產(chǎn)品進(jìn)展一些測試，測試結(jié)果如表1功率1k10k100k三防前17.3145152159三防后17.331431