在化工廠、沿海城市、數(shù)據(jù)中心甚至普通城市空氣中,腐蝕性氣體無處不在:
二氧化硫(SO?)來自燃煤與汽車尾氣;
硫化氫(H?S)存在于污水處理與油氣環(huán)境;
氯氣(Cl?)常見于泳池、消毒場(chǎng)所;
二氧化氮(NO?)是光化學(xué)煙霧的主要成分……
這些氣體單獨(dú)存在時(shí)已具破壞力,當(dāng)它們混合共存時(shí),更會(huì)引發(fā)協(xié)同腐蝕效應(yīng),加速金屬氧化、電路失效、接觸不良。
而混合氣體腐蝕測(cè)試(Mixed Flowing Gas Test, MFG),正是模擬這種真實(shí)工業(yè)大氣環(huán)境,提前暴露產(chǎn)品在長期低濃度腐蝕氣體下的可靠性隱患。
今天,就帶你深入這項(xiàng)被嚴(yán)重低估的環(huán)境可靠性測(cè)試。
一、什么是混合氣體腐蝕測(cè)試?
MFG測(cè)試是在恒溫恒濕密閉 chamber 中,按比例通入多種腐蝕性氣體,持續(xù)數(shù)天至數(shù)周,模擬產(chǎn)品在惡劣大氣中數(shù)月甚至數(shù)年的腐蝕老化過程。
核心目標(biāo):
驗(yàn)證金屬部件(如連接器、焊點(diǎn)、散熱片)、非金屬材料(如塑料、涂層)在多氣體協(xié)同作用下的抗腐蝕能力。
典型測(cè)試條件(依據(jù) IEC 60068-2-60 / ASTM B827)
| 氣體類型 | 濃度范圍 | 作用 |
|---|---|---|
| SO?(二氧化硫) | 0.1–10 ppm | 引發(fā)銅、銀的硫化腐蝕 |
| H?S(硫化氫) | 0.1–10 ppm | 導(dǎo)致銀遷移、接觸電阻飆升 |
| Cl?(氯氣)或 NO?(二氧化氮) | 0.1–5 ppm | 加速鋁、鋼的點(diǎn)蝕與氧化 |
| 溫度 | 25–40℃ | 加速反應(yīng)速率 |
| 相對(duì)濕度 | 70–90% RH | 提供電解液膜,促進(jìn)電化學(xué)腐蝕 |
二、混合氣體如何“悄悄毀掉”電子產(chǎn)品?
典型腐蝕機(jī)制:
1. 銀遷移(Silver Migration)
H?S + SO? 在潮濕環(huán)境下生成硫化銀(Ag?S);
銀導(dǎo)體表面形成黑色硫化膜 → 接觸電阻急劇上升;
高濕+偏壓下,銀離子遷移形成枝晶 → 短路風(fēng)險(xiǎn)。
2. 銅綠腐蝕(Copper Corrosion)
SO? 溶于水形成亞硫酸,氧化銅生成 Cu?O/CuSO?;
PCB 走線變薄、斷路,焊盤脫落。
3. 鋁/鋅犧牲腐蝕
Cl? 破壞鋁表面氧化膜,引發(fā)點(diǎn)蝕;
鍍鋅鋼板在 NO? 環(huán)境下快速白銹化。
4. 非金屬材料劣化
某些工程塑料(如PBT)在 NO? 下發(fā)生硝化反應(yīng),變脆開裂;
密封膠吸酸后失去彈性。
三、MFG vs 鹽霧測(cè)試:別再混淆!
| 對(duì)比項(xiàng) | 混合氣體腐蝕(MFG) | 鹽霧測(cè)試(Salt Spray) |
|---|---|---|
| 模擬環(huán)境 | 工業(yè)大氣、城市污染 | 海洋鹽霧、沿海高鹽 |
| 腐蝕介質(zhì) | 低濃度氣體(ppm級(jí)) | 高濃度鹽水(5% NaCl) |
| 腐蝕類型 | 化學(xué)+電化學(xué)腐蝕 | 電化學(xué)腐蝕為主 |
| 適用材料 | 銅、銀、金、焊點(diǎn)、塑料 | 鋼鐵、鋁合金、涂層 |
| 真實(shí)度 | 更貼近內(nèi)陸工業(yè)區(qū) | 更貼近海邊場(chǎng)景 |
關(guān)鍵結(jié)論:
鹽霧看“耐不耐咸”,MFG看“扛不扛毒”。
兩者互補(bǔ),不可互相替代。
四、哪些產(chǎn)品必須做MFG測(cè)試?
| 產(chǎn)品類型 | 風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn) | 行業(yè)要求 |
|---|---|---|
| 通信設(shè)備(5G基站、交換機(jī)) | 銀觸點(diǎn)硫化、信號(hào)衰減 | Telcordia GR-63-CORE |
| 汽車電子(傳感器、連接器) | 引擎艙含硫廢氣腐蝕 | LV124 / VW 80101 |
| 工業(yè)控制(PLC、繼電器) | 觸點(diǎn)粘連、線圈斷路 | IEC 60721-3-3 Class 3C2/3C3 |
| 戶外電源(充電樁、逆變器) | 散熱片腐蝕、絕緣下降 | UL 62368-1 附錄 |
| 醫(yī)療設(shè)備(醫(yī)院環(huán)境) | 消毒劑(含氯)腐蝕 | IEC 60601-1-11 |
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