由含鹽微小液滴在大氣中所構成的彌撒系統就是含鹽量,其原因主要是由于海洋中的海水劇烈地擾動、風浪破碎,海浪拍岸而產生大量的泡沫氣泡,氣泡破裂時會產生微小的水滴,海水滴中的大部分因重力作用而降落。由于部分分布在海面上,在同時吃飯的擴散保持平衡的狀態而分布于海面上,隨氣流升入空中。經裂解、蒸發、混并等過程而演變成彌撒系統,形成大氣鹽核。在氣流的作用下,其高度可達2000多米的高空,范圍可擴散到距離海洋許多公里之處,甚至數百公里。有研究者觀測計算法,海洋每年向陸地輸送約272×101噸鹽核量。另外在鹽堿地區形成的鹽塵霧,可以對設備產生和鹽霧類似的影響作用,本文將著重討論鹽霧。鹽霧顆粒的直徑一般較小,大多在2μm以下。有90%以上小于5μm質量在0.009~0.02mg之間,其組成主要是氯化物、鈉和硫酸鹽離子、各組成比例大約與海水相同,隨顆粒大小的不同而比例有所變化。
目前鹽霧環境條件一般采用鹽霧含量和鹽霧沉降率來表示,鹽霧含量是指單位體積大氣中的含鹽量,用mg/㎡表示。鹽霧沉降率是指大氣鹽霧在規定面積上單位時間的自由沉降量,用mg/(80c㎡h)或mg/(㎡d)表示,在國家標準和ISO標準中均有規定的測量方法,有研究認為6%,鹽霧含量與鹽霧沉降率為正比關系。
空氣中鹽霧含量的極大值出現在海洋上空,陸地上空的鹽霧含量受大氣狀況、海水的蒸發程度、風向、風速擴散因素的影響,以及與降水情況、離海距離、海岸地貌情況有關。一般來說大氣鹽霧含量隨海岸到內陸距離的增加而迅速下降,鹽霧主要沉降于海岸附近的沿海地區,與臨近海域海水的含鹽量、溫度、氣團特性和厚度、風向風速、降水空氣濕度、沿海地形、森林覆蓋情況等有關。
鹽霧對電子產品的影響
據美國有關資料統計表明,在美國軍用飛機的現場故障中,50%左右是環境造成的。其中溫度占40%、振動占27%、濕熱占19%、沙塵占5%、鹽霧占4%,可見鹽霧影響在近20種環境因素中居第五位,是一個不可忽視的破壞性因素。
小編認為,鹽霧對電子產品的破壞效應大體分為3類:腐蝕效應、電效應和物理效應。
近年來有人對集成電路、雷達天線罩等產品受鹽霧的影響進行了研究。結果表明,集成電路由于電化學反應,導致腐蝕物的生成,破壞電路的表面和性能。同時,與材料與密封性有一定的聯系,封裝氣密性較好時,塑料封裝和玻璃封裝只有引線受腐蝕的影響,陶瓷封裝受腐蝕的影響較大。鹽霧明顯增大天線罩對雷達波的反射,形成的閃爍瓣會引起虛警,降低罩壁透射,形成雷達盲區。
電子產品鹽霧試驗
電子產品鹽霧試驗的應用
電子產品鹽霧試驗自應用以來,對改善材料與產品的耐鹽霧腐蝕方面起到了很大的作用,但在電子行業,鹽霧試驗應用中存在部分誤區,譬如采用材料代替整機進行考核,認為產品通過鹽霧試驗,則不會出現鹽霧腐蝕問題等。
我們認為,對于電子產品耐鹽霧性能包含兩個層面的意義:(1)產品在鹽霧環境中能夠正常工作和貯存;(2)產品在一定程度上能夠耐受鹽霧長期腐蝕。目前,電子產品評價中常常應用電子產品鹽霧試驗中提到的幾種試驗方法來評價設備耐鹽霧性能。在這類型的試驗中,考核的是電子產品短期在鹽霧環境中能夠正常工作和貯存的性能,并不表明電子產品在海洋大氣環境中不會發生鹽霧的設計缺陷、質量控制欠缺等。電子產品鹽霧試驗在研制過程中,能夠提高電子產品耐鹽霧腐蝕性能,例如在有耐鹽霧腐蝕要求的產品研制過程中,優選耐腐蝕性能優異的材料與元器件等。產品耐腐蝕性能相應地得到提高。通過材料、元器件、組件及整機層層把關,從而提高產品的耐鹽霧腐蝕性能。電子產品使用方不僅僅關注設備短期耐鹽霧性。
電子產品使用方不僅僅關注設備短期耐鹽霧性能,而對長期耐鹽霧性能又是如何評價的呢?有人認為簡單地把譬如GJB150中的電子產品鹽霧試驗時間延長就可以了,這種做法在一定程度上可以發現產品在長期耐鹽霧中存在的一些問題,但存在一定的局限性,這是因為首先GJB150中鹽霧試驗為恒定電子產品鹽霧試驗。已有研究證明,連續恒定電子產品鹽霧試驗與實際使用之間存在差異。其次,對于電子產品而言由于其構成材料多種多樣,還存在不可避免的異種金屬接觸,元器件種類繁多,不同材料與元器件在鹽霧環境下的腐蝕行為可能存在較大的差異。因此評價與考核設備長期耐鹽霧性能較為復雜,目前尚未有一種通用的方法。針對有長期耐鹽霧腐蝕要求的產品,可通過自然環境試驗來考察環境對產品的長期效應。同時,選擇合適的實驗室環境試驗。與自然環境試驗對比,可探索針對該類產品的實驗室環境試驗方法,以較地評價產品長期耐鹽霧腐蝕性能。
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