湿热、霉菌、盐雾设计分析报告

湿热、霉菌、盐雾设计分析报告共7页XXX202312月日期拟制湿热、霉菌、盐雾设计分析报告审核会签批准一、概述

密级 尺寸A4

版本 页码A 11.11.1密级尺寸A4版本A4页码密级尺寸A4版本A4页码10湿热、霉菌、盐雾设计分析报告xxx是为xxx单位XXX工程配套产品，对产品的环境适应性要求很高〔why？〕。“三防”的定义在SJ20812-2023《军用电子设备三防设计的治理规定》中明确定义了“三防”〔 proofings〕的含义，即防湿热、防霉菌和防盐雾腐蚀。护是针对在良好环境下工作的一般电子装备。认防护对象和防护等级。实施“三防”的必要性〔消退危害〕有良好的三防措施,就难以保证设备的安全牢靠性。温度的影响高温

热老化加速金属氧化设备过热构造变化

绝缘失效EMIS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 脆裂物理收缩温度冲击 机械应力

导致性能变坏；橡胶，塑料及元器件失效构造变化，引起泄露某些器件在超过其限度后性能下降或失效构造件失效，焊接，焊点开裂，粘接和灌封件损坏，涂层开裂、脱层等湿度设备和工程材料腐蚀过程中，水是主要的介质，当大气中RH<20%几乎全部的腐蚀现象都停顿，因此防潮是三防中最重要的一环。当RH到达60%时，设备外表层会形成2~4个水分子厚的水膜，当有污染物溶入时，会有化学反响产生。当RH到达80%5~20个水分子厚的水膜，各种分子都可自由活动，当有C元素存在，可能产生电化学反响。对电子设备而言，潮湿是以三种形式存在：雨水、冷凝和水汽；影响电路板的主要是凝露和灰尘，当分散的水分蒸发后，污染物就会以一圈的的形式残留在电路板上，其中硫酸盐占得比例为25~60%，这一圈将是吸附潮湿，腐蚀PCB及器件的源头。同时，潮湿也是霉菌和盐雾的载体。其主要危害有：破坏防护镀层，加速电化学腐蚀；构造件锈蚀，影响外观和性能；对电路板可产生电流泄漏、信号串扰、导线断开；绝缘材料受潮会使绝缘电阻和耐电压下降，造成短路、爬电、飞弧甚至着火；微波器件功率下降等盐雾是海浪、潮汐及大气环流〔季风〕气压、日照等自然因素造成。其危害性主要为：使手汗及焊剂中的卤素及酸性物。霉菌的主要危害有：霉菌吞噬和生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；同时也严峻影响外观。二、三防设计三防设计的定义容。设计思路构造设计选择耐腐蚀构造形式在构造的零部件设计时，要留意掌握与腐蚀有关的的各种因素，有效地将腐蚀掌握措施表到达构造设计中。避开承受易积存腐蚀介质、雨水或冷凝水的构造；构造外表的外形应简洁，过度光滑合理；当不同金属连接时，要考虑电偶腐蚀的影响。I型〔暴露〕外表的两种金属的电极电位差应掌握在0.25V以内，II型〔遮挡〕外表的两种金属的0.5V以内；零部件外表应明确规定粗糙度要求；两个相互连接的零件外表应尽量平直、完整，突出外表的紧固件尽量削减选择易于镀覆的几何外形简单的构造外形会降低涂覆的有效性，故应避开有锋利凸出物零件边缘应使用圆角，以利于获得厚度适当，附着结实的涂覆效果；外表构造应单一、致密、光滑及成型良好；构造焊缝需完整，均匀和平坦。防潮设计具体设计方法包括：承受具有防水、防霉、防锈蚀的材料；供给排水疏流系统或空气循环系统，消退湿气聚拢物；承受枯燥装置吸取湿气；承受保护涂层等防盐雾设计具体设计方法包括：承受密封构造设计；选用耐盐雾材料〔不锈钢或塑料替代金属；防电偶腐蚀设计；承受保护涂层等防霉菌设计具体设计方法包括：选择耐霉性好的材料；承受密封构造并使内部空气枯燥〔相对湿度低于、清洁；承受保护涂层；利用紫外线照耀除菌等工艺设计〔〕工艺防护的主要手段为：镀、涂及密封。其中镀是根底，涂和密封起增加作用。AI型〔暴露〕外表的防护铝合金件承受阳极氧化——导电氧化处理——底漆——面漆的工艺B．II型〔遮挡〕外表的防护铝合金件承受导电氧化——底漆——面漆或阳极氧化工艺主要步骤确认三防防护等级环境类型A类B类

防护等级军品环境〔自然〕类型的说明二级 温湿度受控的室内或被密封的有限空间内不受控的环境，间或会R.H100%室外简洁遮挡等。一级 恶劣环境如：海上船舰，岛屿或距离海岸、盐碱地C类 3.7km；冶炼化工皮革厂1~3km受有害物〔酸、碱、盐，SO2等〕侵蚀。明确三防设计任务按《军用电子设备三防设计治理规定》中表A2材料选型构造件材料选型构造件分类分类型〔暴露〕外表TypeI〔exposed〕surfaces

定义当设备处于工作或行进状态时，直接暴露在自然环境中的外表或能受自然环境因素直接作用的外表。自然环境因素包括：温度、湿度、雨、雪、盐雾、日光及风沙等。型〔遮挡〕外表 当设备处于工作或行进状态时，不直接暴露在自然TypeII〔sheltered〕surfaces 环境中的外表。如电子爱设备方仓的内外表，户外机柜的内外表及内部的构造件铝及铝合金选用铝及铝合金的耐腐蚀性：纯铝>防锈铝>锻铝>压铸铝>硬铝硬铝〔合金铝〕通常外表有一层包铝层〔纯铝〕保护基体材料，当机加工后，基体暴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2A12等的加工件要格外慎重。依据构造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，而尽量不选用ADC12〔含铜。几种铝合金性能比较材料抗蚀性〔无包铝〕机械加工性能中性盐雾试验〔h〕5A06>100切削性好，光滑度高，变形小6061>100切削性好，光滑度高，变形小6063>100切削性好，光滑度高，变形小2A12<24切削性差，变形大LF6>100切削性好，光滑度高，变形小型号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力学性能型号抗张强度屈服点伸长率N/mm2N/mm2%6061265254860632051778LF631516015涂覆材料选型型号，性能指标，工艺试验确认选择构造设计按上述〔及下述〕构造设计相关局部内容对应编写实际构造设计相关内容A类环境构造、工艺要求电镀、氧化件要避开深凹、盲孔及积水构造；在前处理时，盲孔内会截留腐蚀性液体而不易去除。应避开夹缝构造，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，原则上不允许进展电化学处理〔电镀、阳极氧化；后进展组合。镀锌层需考虑的潜在问题经铬酸盐钝化处理的镀锌层零件，其使用温度不得超过70°C。这对于有喷漆局部保护的零件不适用，会使暴露的锌层钝化膜失效。军用电子设备PCBA需进展敷形保护涂覆称接触腐蚀或双金属腐蚀〕EMC屏蔽材料与所接触的金属的接触电位差应掌握在0.4V以内；镀锌层与镀镍层间的电位差是0.9V；铝合金导电氧化与镀镍层间的电位差是0.45~0.6V；0.6~0.7V。三、工艺措施〔实际工艺操作，涂、喷〕设计思想合理的选择材料正确选材,既要满足产品性能的设计要求,又要考虑技术上的可行性和经济上的合理性对求时则必需对材料进展相应处理和有效的涂覆保护。合理的机构设计的安全性要求。避开金属电偶化中使用同一种金属材料。否则应选用金属电偶序中电位相近的材料,两种材料的电位差应小于0.125V,在选择电化偶时,只考虑镀层和基体金属,钝化膜可不予考虑,如锌和镉的全部铬酸盐或磷化处理都不予考虑,只认为锌和镉在电化学腐蚀中起作用。铝合金硬质阳极氧化膜是不透水的非导电体,因此可以和任何不同类金属接触。尽可能扩大阳极性金属的外表积,缩小阴极性金属的外表积。在金属电化偶中,阳极指数较高的金属对阳极指数较低的金属来说是阳极,当存在电介质时,阳极金属易于遭到腐蚀,如阴极零件面积明显大于阳极零件,那么阳极零件接触面的腐蚀会加重。电子设备材料的镀涂和化学处理部件外表掩盖一层金属或非金属保护膜,使之与四周介质隔离,从而到达防护目的。由于舰载设备安装空间狭小,使用环境比较恶劣,其镀涂措施应协调考虑设备的接地、屏蔽和散热。设计方法与防护措施构造件承受LF6LF6是高镁合金,在不行热处理合金中强度良好，耐蚀性、可切削性良好。阳极化处理后外表美观。其优良的抗LF6合金广泛用于海事用途如船舶，以及汽车、飞机焊接件、地铁轻轨，需严格防火的压力容器〔如液体罐车、冷藏车、冷藏集装箱〕、制冷装置、电视塔、钻探设备、交通运输设备、零件、装甲等。以下是材料成分以及特性。化学成份：铝Al硅Si：≤0.40铜℃u：≤0.10镁Mg：5.8～6.8锌Zn：≤0.20锰Mn：0.50～0.8钛Ti：0.02～0.10铍Be：0.0001～0.005铁Fe：0.000～0.400而造成内部元件短路，但是构造防护等级应到达IP65，避开灰尘，水珠流进导致电路板短路，腐蚀，霉变等发生。如图1所示，图1化膜更稳定、更具耐蚀性。前后面板钝化后喷塑，刻字。处理方式如下：〔GB/T2312),字高H=5，字内涂漆：T.黑色℃04-042.II.Y；刻线要求:线宽0.3.深0.2.线内涂T黑色℃04-042.II.Y，按GBT14691进展；H=7MM。字内涂漆，T.黑色℃04-42.II.Y按GB/T14691；c〕.机箱外喷塑：T.粉末4420/7204；对电路板，接头连接处，模块以及机箱内外部实行喷涂三防漆处理〔分层论述线路板及其相关设备免受坏境的侵蚀。三防漆具有良好的耐凹凸温性能；其固化后成一层透亮保护膜，具有优越的绝缘、防潮、防漏电、防震、防尘、防腐蚀、防老化、耐电晕等性能。所承受三防漆为含溶剂丙烯酸树脂三防漆，使是目前市场应用最广，群众化产品。其特点具有特点：具有表干、固化时间快，较好的三防性，价格廉价，颜色透亮，质地柔韧、具有易于修复的特征，使用温度在-60℃~130℃内。工艺步骤如下：将三防漆与甲醛依据比列融合后，进展充分搅拌，使其混合均匀；P℃B60°℃以下的温度环境下对其进展烘烤，以除去挥发物质；〔30℃〔避开马上高温烘烤消灭气泡6〔2〕2PCB〔3〕在腔体内和螺钉孔四周涂刷三防漆3〔连接后〕对其涂刷〔实际是又有涂刷又有喷涂〕三防漆；〔30℃度最正确〕8〔避开马上高温烘烤消灭气泡60℃半个小时，使其完全固化；将模块装入机箱后，用喷枪对机箱内部以及外外表进展喷漆处理，特别是连接处，不要漏8h〔避开马上高温烘烤消灭气泡60℃30min，使其完全固化。h)喷涂三防漆后，对产品进展一些测试，测试结果如表1功率1k10k100k三防前17.3145152159三防后17.331431