电子设备“三防”设计和热设计..
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电子设备三防结构与设计电子设备的三防结构和设计是指在电子设备制造中,为了提高设备的防水、防尘和防震能力而采取的一系列措施。
随着电子设备的广泛应用,对设备可靠性和稳定性的要求也越来越高,特别是在恶劣环境条件下的使用,如户外,工业等场合,电子设备必须具备良好的防护能力。
本文将详细介绍电子设备三防结构与设计的相关内容。
首先,防水是电子设备的重要需求之一、电子设备的内部电子元件、线路板和相关连接器等都非常敏感,容易受到水的侵蚀而损坏。
因此,在设计防水结构时,首先需要确保设备的外壳具有良好的密封性能,阻止水分从外部渗入设备内部。
常用的防水结构设计包括采用封闭式外壳和密封胶垫等。
其中,封闭式外壳一般采用金属材料,具有较高的强度和硬度,能够有效地抵抗外界环境的侵蚀。
而密封胶垫则可以在外壳的连接部位和开口处进行填充,形成一层保护膜,防止水分渗入。
其次,防尘是电子设备三防结构的另一个重要方面。
尘埃和微小颗粒的存在会导致设备的正常运行受到干扰,进而影响设备的使用寿命。
因此,在设计防尘结构时,需要考虑设备的内部结构以及外壳的密封性能。
常见的防尘设计包括设置过滤器和空气流道。
过滤器可以阻止尘埃和颗粒物进入设备内部,并且可以定期更换或清洁以保持其防尘效果。
而空气流道的设计则可以通过气流的流动来阻止尘埃的积聚,减少设备内部的尘埃含量。
最后,防震是电子设备三防结构中的另一个重要方面。
在移动设备或运动设备中,由于震动和冲击的存在,设备的电子元件和线路板容易受到损坏。
因此,在设计防震结构时,需要考虑设备的内部固定和缓冲装置的设计。
内部固定可以通过使用阻尼材料或合理安装元件来实现,减少元件在震动或冲击中的位移。
缓冲装置可以通过使用橡胶垫、弹簧等材料来实现,减少外界冲击对设备内部的传递,保护设备的电子元件和线路板。
综上所述,电子设备的三防结构与设计是在电子设备制造中必不可少的一环。
通过合理的防水、防尘和防震设计,可以提高设备的可靠性和稳定性,延长设备的使用寿命。
结构件三防设计规范一、前言严酷环境条件会引起电子设备中金属和非金属材料发生腐蚀、老化、霉烂、性能显著下降等各方面的破坏,如何提高电子设备的可靠性,是电子设备的重要课题。
电子设备的“三防”性能已成为系统整机重要的技术指标之一。
现代“三防”技术的范畴,已不单纯是一项工艺技术的实施,而应当涉及到电路、结构、工艺和综合性的技术管理等方面,其中结构设计是将“三防”贯彻到产品设计中的关键,必须重视“三防设计”,而并非单纯的在产品完成后进行“三防防护”。
现在的三防是以提高产品的环境可靠性为目标,内容包括防水、防潮、防结露、防盐雾、防霉、防腐蚀、防老化、防振、防静电、防高压击穿、防污染、防风沙、防积雪、防裹冰、防鼠害等等,确切地说应称为环境防护技术。
钢铁零件的失效形成主要有以下几种:弹性或塑性变形、磨损、断裂和腐蚀。
金属腐蚀的定义:金属由于和外围介质发生化学作用或电化学作用而引起的破坏叫做腐蚀。
钢铁及其合金属黑色金属,此类黑色金属占金属总产量的90%以上,其腐蚀产物主要是能用肉眼观察到的附着在表面的棕黄或棕红色的锈,因此,钢铁类金属及其制品在大气中的腐蚀又称锈蚀。
金属在高温下腐蚀称为氧化,其腐蚀产物是氧化皮,如热轧钢板和棒料、锻件、热处理后的表面氧化皮等到。
在酸、碱、盐等强烈腐蚀性介质中引起的金属破坏仍称为腐蚀。
通常腐蚀与锈蚀无严格区别,金属生锈就是腐蚀。
0、定义0.1、腐蚀corrosion由于材料与环境的反应,引起材料的破坏与变质,并可导致材料或由其组成的结构的功能受到损伤。
0.2、腐蚀损伤corrosion damage材料或由它们作为组成部分的技术体系的功能遭受的有害腐蚀效应。
0.3、腐蚀的预防与控制corrosion protection and control人为地对腐蚀体系施加影响与改变,以减轻腐蚀损伤。
0.4、腐蚀的分类0.4.1、按环境分类1.湿蚀:水溶液腐蚀、大气腐蚀、土壤腐蚀、化学药品腐蚀;2.干蚀:高温氧化、硫腐蚀、氢腐蚀、液态金属腐蚀、熔盐腐蚀;3.微生物腐蚀:细菌腐蚀、真菌腐蚀、硫化菌腐蚀、藻类腐蚀等。
三防质量是指电子产品防潮、防盐雾、防霉菌地性能.其核心是考核电子产品在湿热、工业大气和盐雾环境条件下抵抗腐蚀地能力.电子产品三防质量控制环节主要有:避免腐蚀地三防结构设计和三防工艺设计,合格地生产加工工艺及其严格地三防验收试验,以上环节、缺一不可.文档来自于网络搜索通常,检测电子产品三防性能地试验方法主要有:人工加速试验和天然大气暴露试验两大类.人工加速试验试验周期短、试验结果与实际情况相差较大,大气暴露试验周期长,试验结果更接近真实情况.在电子产品设计、研制和生产阶段大都采用人工加速试验检查设计或工艺存在地问题和缺陷,控制批生产产品地三防质量.而在进行电子产品使用状态和寿命研究时,则倾向于采用长时间地天然大气暴露试验(如年以上).文档来自于网络搜索人工加速试验又称人工模拟环境试验,电子产品最常用地人工加速试验有:湿热试验、盐雾试验和霉菌试验.湿热试验——用于考核电子产品及材料在温度循环变化、产品表面产生凝露地湿热条件下使用和存储地可靠性,它可确定电子产品电气性能、机械性能变化情况,也可用于检查材料耐受腐蚀地能力.因为有许多种腐蚀只有在湿度相当大时才能发生,而且温度和湿度愈高、腐蚀速度越快.通常湿热试验不用于确定腐蚀效果,但金属表面上附存地杂质如焊剂、加工过程残留物、灰尘、指纹、手汗等,在湿热环境可能会诱发腐蚀或加速腐蚀.不同金属之间或金属与非金属材料地连接处,即使无污染物,在相对湿度很高或存在凝露时均是一种腐蚀源.文档来自于网络搜索盐雾试验——用于考核电子产品及材料抵抗盐雾腐蚀地能力,确定对电子产品电气性能和材料物理特性影响程度,通过试验确定存在潜在腐蚀隐患地部位,寻找设计或工艺缺陷,以便改正.批生产过程,通过盐雾试验检查供应商加工地结构件涂、镀层质量是否满足设计文件对三防性能地要求.文档来自于网络搜索霉菌试验——用于检查电子产品中非金属材料及元件、有机涂层等地抗霉特性,通过试验找出抗霉特性差地材料与元件,对其进行更换.文档来自于网络搜索以上论述说明,在批生产过程,检测结构件金属镀层三防质量主要可通过盐雾试验和湿热试验来进行,而检查结构件地有机涂层三防质量除了盐雾试验和湿热试验,还应进行霉菌试验.文档来自于网络搜索盐雾试验地局限性影响电子产品金属材料腐蚀地因素很多,除了含盐介质外,还有工业大气、、、、、醋酸等介质,单一地抗盐雾性能不能作为被试材料在所有使用环境中抗腐蚀性能地直接指南.文档来自于网络搜索盐雾试验只强调海洋环境含盐空气地一种环境因素,而不是全部自然盐雾环境条件,因而盐雾试验有其局限性,例如:试验程序不能直接证明,通过盐雾试验地样品能保证在所有腐蚀条件下耐蚀性能良好;中性盐雾试验结果与实际环境下使用情况比较有较大差距,盐雾试验通过地持续时间与镀件使用寿命之间地相关性很小.文档来自于网络搜索为此,近十年来各国已开始倾向采用盐雾湿热干燥等环境因素交替变化地循环腐蚀试验方法(、、)代替传统恒定连续喷雾地中性盐雾试验.在试验条件上除了盐介质因素外,加进了湿热和干燥环境因素,起了加速作用,相比连续喷雾具有更大地潜在破坏性.这种试验程序在某些方面模拟了天然环境因素地规律,提供了更真实地试验条件,其结果更接近实际使用情况.文档来自于网络搜索循环腐蚀试验方法需开发新型盐雾试验箱、而且试验数据有待进一步完善和验证,有关涂、镀层地新试验规范目前还未制定,所以尽管常规恒定连续喷雾地中性盐雾试验()存在以上局限性,但由于其操作简单、重现性好,它目前仍是一种快速检查材料三防质量和缺陷,检测电子产品金属材料镀覆层耐蚀性能地有效试验方法.文档来自于网络搜索•。
电子设备三防设计在电子工业中,三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。
潮湿、盐雾和霉菌会腐蚀和破坏材料,导致产品的电气性能下降,机械强度降低,严重时会导致设备功能失效。
在我国南方和沿海地区使用的,尤其是在户外使用的电子设备必须具备三防设计才能保证其正常工作。
一、潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的破坏1.潮湿对设备的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气性能产生破坏。
湿气往往溶解有氯化物、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,潮湿还为霉菌的生长提供了有利条件。
2.盐雾对电子设备的破坏盐雾的成分主要是NaCl和MgCl2,NaC1和MgCI2的显著特点是能从相对干燥的大气中吸附水分,当物体表面附着这些含盐水分时,就会长期保持潮湿状态,除自身的腐蚀作用外,还加剧了潮湿的破坏作用。
盐雾是电子设备损坏变质的一个重要原因,水分中溶解的盐具有两个独立的侵蚀作用;①腐蚀许多金属和无机材料;②提供一种活性电解质,使不同金属接触时产生电偶腐蚀,并促进具有不同电极电位的电解作用。
盐雾主要对在海上和近海处使用的设备有影响,特别是在离海400m和高度约150m范围内,盐雾的腐蚀作用较大。
3.霉菌对电子设备的影响霉菌是单细胞真菌,生长于植物和与各种普通材料上,靠孢子传播繁殖。
霉菌成熟时会散落出大量的孢子,孢子随空气的流动而传播,因此,产品中只要空气中能进入的部分便有可能被霉菌污染。
大多数霉菌能在温度26~32℃,相对湿度85°以上的环境中大量繁殖和生长。
霉菌能够在暴露于空气中的大多数有机材料表面上生长,其中易受侵蚀的材料有羊毛、皮革、羽毛、术材等,塑料中的增塑剂、有机填料、颜料等也是霉菌的营养品。
霉菌是潮湿的,当其跨过绝缘表面而繁殖时.可能引起短路。
霉菌分泌出的酶对可许多有机物及矿物质有破坏作用。
常见可靠性设计方法(电子设备)1、热设计通过各种热设计方法使元器件、零部件、设备等在低于规定的环境中工作,以提高可靠性。
设计早期就应制定产品热设计的具体要求。
温度对电子产品可靠性影响极大,尤其对半导体器件最为敏感,半导体器件几乎所有参数都与温度有关。
热传递的三种方式:传导散热、对流换热、辐射换热。
2、缓冲减振设计电子设备装载在诸如飞机、舰船、装甲车等平台上,在它整个寿命周期内,经历各种机械环境。
虽然家用电器在使用过程中没有经受什么机械环境,但在产品出厂后经过运输、搬运过程,仍然承受机械环境。
机械环境对电子设备影响是比较严重的。
经验证明,在各种机械环境中,主要威胁来自振动应力。
设备中由于振动而造成的损坏大大超过冲击引起的损坏。
例如在通信或雷达设备中,振动损坏率比冲击损坏率大4倍。
能经受50—70g冲击的元器件,在持续振动的环境中,最大也只能承受2—3g的振动。
其基本方法有两种:一是采用隔离措施,利用减振装置把设备保护起来或把振动源隔离开;二是选用合适的材料和合理的安装技术,使设备正常工作时,足以耐受冲击或振动。
对电子设备的振动与冲击防护设计,归纳起来有以下几种常用方法:1、消除和减弱振源;2、对振源进行隔离;3、去谐;4、去耦;5、阻尼;6、小型化和刚性化。
3、电磁兼容设计---接地设计接地技术是电子通讯设备必须采用的重要技术,众所周知,电磁兼容设计三大措施为:接地、屏敞和滤波。
通过现场和试验统计调查,有80%以上的故障源于接地设计不良,正确的接地不仅是保护设备和人身安全的必要手段,也是电子设备稳定可靠工作的重要条件。
如果接地设计不好,轻则导致设备运行不稳定,如程控数字交换机的呼损增大、光电传输设备的误码率增加、故障率上升,重则导致设备无法正常工作、甚至发生重大事故、使设备毁坏,这方面的例子很多,造成的损失无法估量。
接地设计的基本原理:好的接地系统是抑制电磁干扰的一种技术措施,其电路和设备地线任意两点之间的电压与线路中的任何功能部分相比较,都可以忽略不计;差的接地系统,可以通过地线产生寄生电压和电流偶合进电路,地线或接地平面总有一定的阻抗,该公共阻抗使两两接地点间形成一定的压降,引起接地干扰,使系统的功能受到影响。
三防国标要求【原创实用版】目录1.三防国标的定义和意义2.三防国标的具体要求3.三防国标的实施和监管4.三防国标的重要性正文【三防国标的定义和意义】三防国标,全称为“防尘、防水、防震国家标准”,是我国针对电子产品在恶劣环境下使用的一种国家标准。
电子产品在生产、运输和使用过程中,常常会面临尘土、水分和震动等环境因素的影响,导致产品性能下降、使用寿命缩短,甚至引发安全事故。
因此,三防国标的制定和实施,旨在确保电子产品在各种恶劣环境下的可靠性和安全性。
【三防国标的具体要求】三防国标对电子产品的防尘、防水、防震性能提出了明确的要求。
具体来说:1.防尘:电子产品在正常使用和存储过程中,应能防止尘土进入产品内部,避免对产品性能产生不良影响。
防尘等级分为 6 级,从低到高,分别表示产品对尘土的防护能力。
2.防水:电子产品在正常使用和存储过程中,应具有一定的防水能力,防止水分侵入产品内部。
防水等级分为 8 级,从低到高,分别表示产品对水分侵入的防护能力。
3.防震:电子产品在正常使用和存储过程中,应能承受一定程度的震动,避免震动对产品性能产生不良影响。
防震等级分为 3 级,从低到高,分别表示产品对震动的防护能力。
【三防国标的实施和监管】为确保电子产品符合三防国标要求,我国制定了一系列的检测方法和标准,对电子产品进行严格的检测和认证。
只有通过认证的产品,才能在市场上销售和使用。
此外,政府部门还会对电子产品的生产、销售和使用环节进行监督和管理,确保三防国标的有效实施。
【三防国标的重要性】三防国标的实施,对于提高电子产品的质量和安全性具有重要意义。
首先,三防国标为电子产品的设计、生产和检测提供了统一的技术要求和评价方法,有助于提高产品质量。
其次,三防国标可以增强消费者对电子产品的信心,提高产品的市场竞争力。
最后,三防国标有助于推动我国电子产品行业的技术进步和产业升级,提升整体竞争力。
总之,三防国标对于保证电子产品在恶劣环境下的可靠性和安全性具有重要意义。
三防电器技术要求三防电器是指能够抵抗恶劣环境条件下使用的电器设备。
在工业生产、战地作战、户外运动等环境中,往往存在高温、低温、潮湿、灰尘等不利因素,这些因素对电器设备的正常工作和长期使用造成了很大的困扰。
为了解决这一问题,人们对电器设备提出了三防电器技术要求。
下面将详细介绍这些要求。
首先,三防电器要求具有抗高温功能。
高温环境容易使电器设备过热、短路等故障,严重时甚至会导致设备的损坏和失效。
为了解决这一问题,三防电器应该具有耐高温的特性。
这包括采用高温耐受材料、合理的散热设计、温度控制等措施,以确保设备能够在高温环境下安全稳定地运行。
其次,三防电器要求具有抗低温功能。
低温环境下,电器设备的材料会变脆,电池容量下降,电路反应迟缓等问题,从而降低设备的性能和可靠性。
为了解决这一问题,三防电器应该具有耐低温的特性。
这包括采用低温耐受材料、合理的保温设计、温度控制等措施,以确保设备能够在低温环境下正常工作。
再次,三防电器要求具有抗潮湿功能。
潮湿环境容易导致设备内部短路、腐蚀等故障,从而影响设备的正常使用。
为了解决这一问题,三防电器应该具有防潮湿的特性。
这包括采用防潮材料、密封设计、防水涂层等措施,以确保设备可以在潮湿环境下正常工作。
最后,三防电器要求具有抗灰尘功能。
工业生产、战地作战等环境中,灰尘较多,容易进入电器设备内部,导致设备故障。
为了解决这一问题,三防电器应该具有防尘的特性。
这包括采用防尘材料、密闭设计、过滤器等措施,以确保设备可以在灰尘环境下正常工作。
总结起来,三防电器技术要求包括抗高温、抗低温、抗潮湿和抗灰尘功能。
通过合理的设计和材料选择,可以使电器设备在恶劣环境下具有更好的耐用性和可靠性。
这对于保证设备的正常运行和延长设备的使用寿命具有重要意义。
1.0目的为了使公司设计的电子设备能够符合业界对于结构件的三防技术的一般要求,特制定本规范。
2.0范围公司产品结构件的设计(包括选择外购件)。
3.0定义3.1 腐蚀:材料受环境介质的化学作用而发生性能下降,状态改变,直至损坏变质。
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(主要指高分子材料)在一般大气环境中的老化(大气老化)是电子设备中常见的腐蚀现象。
3.2 三防:对“防湿热、防盐雾和防霉菌”的通俗称呼,其最终目的是防止腐蚀。
3.3 Ⅰ型结构件:指当设备处于工作状态时,零件表面直接暴露在自然环境中,并且会受到雨、冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的结构件。
3.4 Ⅱ型结构件:指当设备处于工作状态时,其零件表面不直接暴露在自然环境中,或不会受到雨、冰雹、雪、日光照射和风沙的直接作用的结构件。
3.5 拉丝:是一种用砂带进行磨削的加工方式。
通过砂带对金属表面进行磨削加工,去除金属表面缺陷,以形成具有一定粗糙度、纹路均匀的装饰表面。
4.0输入无5.0输出无6.0工作程序6.1三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(包括自然环境和诱发环境,参见表一环境分类)、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。
三防方案引言在现代社会中,随着科技的不断发展,电子设备在人们的生活中扮演着越来越重要的角色。
然而,电子设备的使用也面临着一些风险,如水、尘和撞击。
为了保护电子设备免受这些威胁,制定一套有效的三防方案至关重要。
本文将介绍三防方案的基本原则和几种常见的应用。
一、三防方案的基本原则三防方案旨在提供有效的防护,确保电子设备的可靠性和稳定性。
以下是三防方案的基本原则:1.防水:确保电子设备在水的接触下仍能正常运行。
2.防尘:阻止尘埃和其他微小颗粒进入电子设备内部。
3.抗撞击:保护电子设备免受撞击、挤压或跌落等外力的影响。
二、防水方案防水是三防方案中的一个重要方面,因为水分可以严重影响电子设备的性能甚至导致设备失效。
下面是几种常见的防水方案:1.密封性设计:使用橡胶、硅胶等材料进行密封,确保设备内部不受水分侵入。
同时,在设计中避免水分聚集的地方,如接口和按钮等。
2.涂层技术:将特殊的涂层施加在电子设备的表面,形成一层防水屏障。
这种涂层可以有效防止水分渗透,并具有耐磨损的特性。
3.浸没液体检测:通过在设备内部安装液体感应器,及时检测到液体进入设备,并及时采取措施,防止设备进一步受损。
三、防尘方案尘埃和微小颗粒进入电子设备内部会导致设备的短路、过热和性能下降。
为了防止这种情况发生,以下是一些常见的防尘方案:1.过滤器:在设备的通气口和接口等容易进入灰尘的地方安装过滤器。
过滤器能够阻止灰尘和微粒进入设备,保持设备内部的清洁。
2.封闭式设计:采用封闭式设计的电子设备不易被灰尘侵入。
通过合理的结构设计和密封方式,将设备与周围环境隔离。
3.压力均衡:在设备中设置压力均衡系统,通过控制内外气压差,避免尘埃从气密性较差的位置进入设备。
四、抗撞击方案为了保护电子设备免受撞击、挤压或跌落等外力的影响,以下是几种常见的抗撞击方案:1.结构加固:在电子设备的关键部位,如角部、边缘和接口等处加固设备结构,提高设备的抗撞击能力。
2.缓冲材料:在设备的内部或外部使用缓冲材料,如泡沫、橡胶等,以吸收外力对设备的冲击。
电气产品的“三防”设计1 引言在电气工业中,“三防”设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。
我国幅员辽阔,电气产品使用环境极其复杂,尤其是在沿海地带的户外使用的电气产品,必须具备完善的“三防”设计才能保证其正常工作。
“三防”设计是电气产品在各种不同的环境中正常运行的重要保证,产品开发研制时即应从电路设计、材料应用、结构设计和工艺技术等诸方面进行系统性的“三防”设计。
在电气化应用日益广泛的现代社会里,电气工业的蓬勃发展是一个必然的趋势。
“三防”设计的完善在电气产品的整个系统中显得特别重要。
任何电气产品都是在一定的环境下工作的,而潮湿、盐雾和霉菌会降低材料的绝缘强度,引起漏电、短路,从而导致电气故障和事故。
因此,必须采取防止或减少环境条件对电气产品可靠性的不利影响,以保证电气产品工作中的各项性能,增加产品在恶劣环境中运行的可靠性。
在绝大部分电气产品的整机设计中,“三防”设计都是非常关键的。
本文综合的分析了“三防”问题的产生的机理和实际“三防”设计中的注意事项。
2 “三防”问题产生的机理⑴潮湿当空气相对湿度大于80%时,电气产品中的有机和无机材料构件由于受潮将增加重量、膨胀、变形,金属结构件腐蚀也会加速。
如果绝缘材料选用及工艺处理不当,则绝缘电阻会迅速下降,以致绝缘被击穿。
为保证电气产品的可靠性,防潮湿设计显得特别重要。
⑵盐雾盐雾指悬浮在大气中的气溶液状的Na2O粒子。
它的形成主要是因为风引起海面扰动和涨、落潮时,海水相互间的冲击和海浪拍击海岸,致使很多海浪粒子拖入空中,水分发蒸后,留下一些极小的盐粒,在大气团的平流和紊流交换作用下,这些盐粒在空气中散开来,并随风流动形成沿海地区盐雾。
盐雾与潮湿空气结合时,其中所含的直径很小的氯离子对金属保护膜有穿透作用。
盐和水结合能使材料导电,故可使绝缘电阻降低,引起金属电蚀、化学腐蚀加速,使金属件与电镀件受到破坏。
在盐雾环境中,各类端子搭接处腐蚀较为明显:铜-铜接头腐蚀比较轻;铝-铝接头的腐蚀就很严重;铜-铝接头处则明显可看出,铝接头侧通常会白色斑斑,并有烧伤的痕迹。
中国军转民104海洋性气候条件下军用电子设备的三防设计■ 黄朝阳 关学刚 苏日华 叶鸿志摘要:对于军用电子设备服役于海洋性气候条件研制的重要任务就是防潮湿、防霉菌、防盐雾的三防设计。
下文从结构设计、应用材料以及对其表面处理、功能组件和模块的三防等方面提出三防设计措施来提高电子设备的可靠性。
关键词:军用电子设备;三防设计;防护措施军用电子设备在恶劣的海洋性气候环境下工作时,面临的是对设备有极大破坏的高温、高湿、空气中的腐蚀性物质。
随着军用电子设备朝系统化、智能化及综合化方向发展,要求设备能在各种恶劣环境下可以全天候、高可靠地工作,而这主要取决于设备对恶劣环境的适应能力。
现代军用电子设备的防腐设计是集技术管理、设计、研制和制造中质量保障的综合性技术内容[1]。
防腐设计涉及到材料、元器件、电路、结构、工艺等多方面的工作,是一项综合性系统工程。
防腐设计要在开始研制设备时就进行全面化、同步化、系统化地考虑,其贯穿在整个过程,所以应综合各方面因素,择优确定防腐设计方案。
一、海洋性气候条件下的腐蚀因素材料受环境介质的化学作用而发生性能下降、状态改变、甚至损坏变质发生腐蚀。
海洋性气候条件下的腐蚀通常是电化学腐蚀,通常是由潮湿、盐雾和霉菌等因素引起。
潮湿是引起电子设备腐蚀的最主要因素。
盐分环境下,如果电子设备暴露其中,在盐分结合潮湿空气形成盐雾时,由于其所含的氯离子有较强的活性,就会穿透金属保护膜,让局部腐蚀如点蚀、应力腐蚀、晶间腐蚀以及缝隙腐蚀等的速度加快,从而对设备的性能产生不良影响。
霉菌吞噬和繁殖使有机材料绝缘性下降,所产生的有机酸能生成金属腐蚀和氧化。
电化学腐蚀是造成电子设备结构件中金属材料腐蚀破坏的最普遍、最常见的腐蚀。
电化学腐蚀的原理是电子从锌板流出,锌板化合价升高,导致被氧化,发生了腐蚀。
因此,腐蚀防控的方法可采用:(1)合理的防腐结构设计;(2)控制腐蚀环境;(3)采用耐蚀覆盖层。
二、合理的防腐结构设计对军用电子设备环境适应能力影响最大的是结构设计是否合理,因此,重视防腐结构设计是防腐设计完善与否的关键之一。
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。
电子技术• Electronic Technology68 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】三防设计 三防技术 潮湿 盐雾 霉菌1 概述随着电子技术的飞速发展,现代电子产品趋向小型化、模块化、集成化发展,电子产品的精度和可靠性对设备有着越来越大的作用,是判断仪器是否优良的关键条件之一。
军用电子仪器需要适应不断变化的工作环境,若电子产品中的材料、元器件等在复杂环境下出现腐蚀等情况,会降低产品的电气性能,造成巨大的损失。
国外一研究机构对运行不良的电子仪器展开研究发现,多达五成的电子仪器运行不良是由于环境条件造成,由于温度、湿度、振动三类条件导致电子仪器运行不良高达43.58%,由此可见三防设计的重要性。
2 潮湿、盐雾、霉菌对电子设备的影响三防设计主要涵盖抵御潮湿、盐雾、霉菌这三类对象,这三类物质对仪器的作用方式也存在差异。
为使军用电子设备满足设计之初的指标,保证产品质量,降低制造的成本,产品应该从设计阶段开始,在考虑产品电性能、结构 、机械强度是否满足使用条件时,也将潮湿、盐雾、霉菌等环境因素的腐蚀作用与防范问题都考虑进去,从设计伊始就加入三防的概念,下面将分别介绍潮湿、盐雾和霉菌对电子产品的危害。
2.1 潮湿场所的危害影响电子设备性能的主要因素之一是潮湿,当相对湿度在80%以上时,电子设备会在物理、机械、电气三个方面受到影响。
在过于潮湿的环境下,电子产品易产生溶胀、在物理上发生变化和分解,会使质量受到破坏,或使机械性能劣化、电气性能受到影响。
过于潮湿的空气容易导致电子产品或元器件受潮出现氧化腐蚀。
水作为一种化合物,因此在潮湿的空气中会溶解有氯化物、硫酸盐和硝酸盐等。
湿气中往往溶解有氯化物,当不同金属间存在电动势时,在这些导电溶液的作用下,会发生电化学反应,从而造成金属的腐蚀。
潮湿可能减弱绝缘材料和层压电路板的介电强度和体积绝缘电阻,提升损耗角的正切值。