电子腐蚀控制

电子腐蚀,或电子元器件腐蚀,是指电子设备和元件由于与环境的化学反应而导致的退化。常见的原因包括暴露于水分、高湿度、腐蚀性气体和空气中的污染物中。

电子腐蚀构成了一个严重的威胁,因为它可能会导致电子设备的故障,影响其性能和使用寿命。腐蚀引起的损害会导致维护成本的增加,生产率降低和数据丢失。此外,在许多应用中,如航空航天、汽车和医疗行业,电子腐蚀还可能影响关键电子设备的安全性。

电子腐蚀

电子材料和设备的腐蚀方式与汽车、桥梁和管道相同,但它们典型的小尺寸使它们更容易发生腐蚀失效的影响。当电子电路中的金属和导电材料发生氧化或其他腐蚀过程时,就会发生这种情况。

电子设备或元件暴露在含有水分和腐蚀性气体(如SOx、NOx、H2S、VOCs等)的环境中时,会导致金属元件发生腐蚀。这种腐蚀会增加电阻,导致导电性能下降、短路,并最终使受影响的电子元件出现故障或失效。

电子设备中的金属元件腐蚀发生在不同的阶段
电子设备腐蚀的发生 制造的不同阶段
零部件和装配体的存储
组装
船舶运输
电气设备的安装及服务
设备的现场操作

表:电子腐蚀在电子设备的不同阶段发生电子腐蚀

造成电子腐蚀的环境因素:

水分和湿度:暴露于如雨水、凝结水或潮湿环境下,会加速电子腐蚀。水充当催化剂,促进导致金属氧化和电子元件腐蚀的化学反应。

腐蚀性气体:腐蚀性气体的存在,如硫氧化物x),氯(Cl2),或硫化氢,会导致电子腐蚀。这些气体与金属发生反应,形成腐蚀性化合物,随着时间的推移会降解电子元件。

空气传播的污染物:空气传播的污染物,如灰尘、污垢或空气中的颗粒,会加剧电子腐蚀。污染物可能含有腐蚀性物质或提供防潮介质,加速腐蚀过程。

不良的储存条件:不充分的储存条件,如在潮湿或腐蚀性的环境中储存电子设备,会加速腐蚀过程。存储不当可能会使微电子设备、设备或组件暴露在水分或其他腐蚀性元素中,随着时间的推移造成损坏。此外,需要注意的是,这些因素可以相互作用,放大彼此的影响,进一步加速腐蚀过程。设计和制造过程中,应特别关注那些可能产生电子腐蚀介质的区域或活动,考虑采用合适的材料、防护涂层和实施严格的环境控制。

沿海地区:由于空气中湿度高,位于沿海地区附近的电子设备腐蚀的风险更高。从海上吹到陆地的风带来了大量的水分,导致了加速腐蚀。

工业设施:众多工业流程,包括金属精炼、化学制造以及发电厂的燃烧过程,都会使用化学品或产生高温,从而可能导致腐蚀性气体,如二氧化硫(SO2)、硫化氢(H2S)和氮氧化物(NOx)的释放。另外,金属焊接、钎焊和切割等工艺也会产生臭氧(O3)、二氧化氮(NO2)和氯(Cl2)等腐蚀性气体。这些气体对金属和其他材料均可能造成腐蚀影响。

汽车:汽车,特别是那些由内燃机驱动的汽车,作为燃料燃烧的副产品排放腐蚀性气体。在燃料燃烧过程中会产生腐蚀性气体作为副产品。这些气体包括硫氧化物(SOx)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)和挥发性有机化合物(VOCs)

垃圾填埋场和污水排放道:它释放出腐蚀性气体,如硫化氢和挥发性有机化合物(VOCs),它们与空气中的水分发生反应,形成腐蚀性化合物。

图:环境中腐蚀性气体和湿气引起的腐蚀。

农业活动:涉及使用化肥、杀虫剂和畜牧业的农业活动可能会产生腐蚀性气体。例如,氨(NH3)从动物粪便和氮基肥料中释放出来,会腐蚀附近的建筑物和设备。暴露在户外环境中的电子设备和元件特别容易被腐蚀。

因此,需要充分考虑这些因素及其产生腐蚀性气体的潜在风险。通过实施恰当的管理和缓解策略,我们可以最大程度地减少腐蚀性气体对基础设施、设备和人类健康的负面影响。

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