电子电器腐蚀防护技术的研究

覃雪清

【摘要】随着社会的发展，工业化进程也在不断加速发展，各式各样的信息化产品如雨后春笋般涌现了出来，各种机械及其电器的广泛使用在很大程度上解放了人力，极大地提升了生产效率，也使得人们的生活水平发生了质的变化。尽管这些信息化科技产品给人们生活带来了便利，但由于这些产品自身容易被腐蚀，因此使用效果和使用年限会降低，因此我们要采用相应的防腐技术，降低设备被腐蚀损坏的数量，延长设备的使用寿命。

【关键词】电子电器；腐蚀防护；防护技术

一、生活中常见的几种金属腐蚀

很多电子电器的制造离不开金属，因为有了这些金属，电子电器才能够正常运行和工作，但是不可避免的是，这些电子电器里的金属在各种条件下又很容易被腐蚀。下面介绍一下我们生活中最常见的几种金属腐蚀。

1.铜的腐蚀

铜是一种极易被腐蚀的材料，受大气环境污染影响尤为严重，由此可见，铜在任何环境中都有被腐蚀的可能。铜的腐蚀和许多因素有关，如环境污染、空气湿度以及温度的变化等。通常情况下，腐蚀产物主要为氧化铜，而硫化铜、其他含硫物质和氯化铜的含量相对较低。当空气中的二氧化硫含量过多时，将会和铜发生化学反应形成硫酸铜水合物。如果空气中同时存在氧化硫、氧化氮，将会产生更强烈的化学反应，加快铜的腐蚀。

当铜的面层被其他涂层遮盖时，铜会在有空隙的地方暴露在大气中，形成微孔腐蚀，腐蚀产物将会附着在其他涂层上。除此之外，铜作为一种导体，当它的绝缘材料吸附水体后，在电的作用下，离子会发生转移，形成电解腐蚀。

2.镍的腐蚀

镍在干燥的情况下是不易被腐蚀的，它的表面会形成一层保护膜，保护金属不被外界腐蚀。在干燥的环境下，镍表层的氧化膜达到1～2层分子层后自动停止氧化，而在湿润的环境下，附在镍表面的水汽会使保护膜增厚。当镍暴露在多相气体混合物中时，主要是二氧化硫、二氧化氮、氯气和臭氧对镍的腐蚀起主要作用，硫化氢对镍的腐蚀几乎没有影响。

在电子部件中，铜、金之间的过滤层通常选用镍，镍表面形成的氧化保护膜可以大大减少微孔腐蚀的影响，提升铜的耐久性。

3.锡的腐蚀

锡在电子电器中一般作为涂层和镀层。锡的腐蚀主要是环境与锡发生反应。在锡与镍的夹层有可能会形成电偶腐蚀，锡如果作为催化剂，不易形成硫酸氢，在两金属的相互作用下，锡的主要腐蚀产物为氧化锡和二氧化锡。镀锡原件的腐蚀主要是波纹腐蚀，通常情况下，可以采用提升机械的稳定性这种方式避免波纹腐蚀，也可在接触面涂抹润滑剂避免其被腐蚀。

4.金的腐蚀

金是一种稳定性极强的金属接触材料，在一般情况下不会发生腐蚀，如果将金作为薄涂层时，那么即便是在不易发生腐蚀的环境下也可能产生微孔腐蚀。当金处于容易发生腐蚀的环境下时，腐蚀主要是从涂层边缘和微孔腐蚀开始的。所以，金作为镀层时，不宜在易发生腐蚀的环境下使用。大气环境的污染对金的腐蚀有很大影响，金的腐蚀产物是大气与镍、铜等相互作用的条件下形成的。因此，金镀层在一定程度上加速了铜的腐蚀。

5.铝的腐蚀

在大气中，铝在一般情况下发生腐蚀的概率很低，主要是因为其表层可以形成一层氧化膜，保护金属不受外界环境的腐蚀。但是，氯离子却可以腐蚀铝。当铝和金互相接触时，还会发生铝的电偶腐蚀。

二、电子电器被腐蚀的原因

1.空气湿度

空气湿度是影响腐蚀速率最常见的因素。金属对空气湿度的感应是十分敏感的，当金属所处的环境相对湿度较低时，金属就会产生反应，腐蚀的速率相应就会急剧增加。如空气的相对湿度低于40%时，即便是处于真空环境下的洁净的金属，在大气中只含有氨气和水蒸气的情况下，在极短的时间内也会在金属的保护膜上附着大量水汽，那些附着在金属表面的水分子则为金属的腐蚀提供了便利，加快了金属的腐蚀速度。

2.环境温度

电子电器的腐蚀与环境的温度存在很大的必然性。大部分电子电器基本上都是放置在空气之中的，因此电子电器的金属件会与空气中的某些成分产生反应，使得这些金属件被腐蚀。比如，金属外壳包括内部零件的溶解速率、再钝化速率、金属对于水汽的吸附能力和大气之中存在的腐蚀性气体的浓度都会影响其被腐蚀以及被腐蚀的速度。

3.污染物

对电子电器腐蚀最严重的其实是外界的污染物。污染物的存在能加速大气对电子电器的腐蚀，二氧化硫、氯气、硫化氢和氧都是促进电子电器金属零件被腐蚀的重要因素。一般情况下，二氧化硫可以使金属面层电解液的酸碱度发生改变，进而增加腐蚀率。由于二氧化硫极易在水中溶解，从而与水发生化学反应，形成酸性液体，进一步加速了金属物质的氧化，加快了碱性物质的溶解。硫化氢是硫化物中影响材料性能的主要代表物，一般的日用电子电器中都包含铜和银等金属，硫化物可以在任何适度条件下与银金属发生反应，使铜以及其他金属快速硫化，形成硫化铜，然后和大气中的氧气发生化学反应，形成二氧化硫，使金属被腐蚀。

三、基本的腐蚀防护措施

1.合理选材

要防止和减少电子设备被腐蚀的基本方法就是要科学地选材，要对电子电器的基本适用环境和一切可能发生腐蚀的因素进行科学的探究，对现有的数据进行对比、分析，从实际环境出发，科学地进行试验、论证，选取耐腐蚀性强、性价比高的的材料，制定合理的防腐措施，防止和减少电子设备被腐蚀的概率。

2.防护基本方法

（1）金属镀层

①扩散渗镀。日常生活中，我们一般都会看到电子电器表面有一层合金化处理过的保护膜，这种保护膜主要是对电气的表层金属进行保护或散热处理，使金属表面形成一种抗腐蚀的保护层。渗镀就是把待镀件埋置在耐腐蚀材料与渗镀金属元素和活化剂组成的环境下，在一定的惰性气体下，保持一定的温度、湿度以及时间，其便可形成稳定的合金保护层，对电子电器进行保护。一般情況下，我们主要采用的材料有锌、铝、铬、硅等，具体选用哪种材料，要对电子电器金属进行分析，从而做出正确的选择。

②喷镀。我们见过很多的日用电子电器表面都会有一层用喷枪喷射到金属制品表面的熔融金属，这层熔融金属就是防止电子电器被腐蚀的防护措施。一般这样的方式基本上都是采用一些高熔点的金属或难熔材料作为保护层喷镀。但是，基本的喷镀又有很大的缺憾，就是对金属层的覆盖与基体金属之间存在交叉的结合性，极易导致保护层松动，严重时还会发生脱落现象。目前经常采用的喷镀方式主要是火焰喷镀、等离子喷镀两种。

③电镀。电镀主要通过直流电将金属在电镀液中析出，析出的晶体作为电器金属表面的结晶，从而形成一定的保护电镀层。在生活中，电镀技术大部分应用于耐蚀、耐磨以及作为装饰的电子电器。近年来，电镀技术也在飞速发展，主要有离子注入技术、激光非晶态表面处理等。

（2）非金属涂层

还有一种材料可作为防腐蚀的材料保护层，那就是非金属涂层，包括有机涂料、塑料、橡胶、搪瓷、玻璃。

在非金属涂层中，化学转化膜也是常见的一种，其主要是通过特定的溶液将部件进行点解或者浸泡处理，经过一定时间的反应，使部件的金属面层形成一层保护膜，保护金属不被腐蚀。

3.介质处理

电子电器被腐蚀一般情况下都是通过一定的介质完成的，减少或者消除有害的介质，改变其主导作用的介质的性质，可以有效地减少腐蚀，也是提高金属制品和设备耐久性的重要途径之一。

（1）使用缓腐蚀剂减缓腐蚀速度

对于日常使用的电子电器进行合理的维护保修，在腐蚀介质中加入适量的降低腐蚀速度的物质，是减缓电子电器金属成分被腐蚀的重要措施，这种方法既经济又简易。在生活中，我们常见的缓蚀剂主要有有机和无机两类。无机缓蚀剂主要有硅酸盐、钼酸盐、钨酸盐、聚磷酸盐等；有机缓蚀剂主要有磷酸盐、磺化木质素等。缓蚀剂的缓蚀效果与它的使用浓度以及介质的酸碱度、温度、湿度、流速等密切相关，因此应根据被保护的对象、环境条件严格选择缓蚀剂。

（2）电化学保护

依据电化学腐蚀原理，依靠外部电流的流入改变金属的电位，从而降低金属腐蚀速度的一种材料保护技术称之为电化学保护。在被保护的金属设备上连接一种电极电位比它更负的金属或合金，达到防止或减少腐蚀的效果。

四、结语

电子电器腐蚀不仅会影响设备的使用，还会产生安全问题，严重的有可能还会造成事故，导致经济损失，造成资源的浪费与环境污染，产生不良的社会影响。因此，通过科学的方法做好电子电器的防腐工作非常重要。

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