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正文

引言

一、 試驗?zāi)康呐c意義

1. 1.

   材料篩選與認證：為在工業(yè)區(qū)、城市道路等高風險環(huán)境中使用的設(shè)備（如汽車電子元件、戶外通信設(shè)備、電力連接器）選擇最合適的材料與防護涂層。

2. 2.

   質(zhì)量控制與可靠性評估：確保批量生產(chǎn)的產(chǎn)品（特別是精密電子元器件和接觸件）具備一致的耐腐蝕性能，滿足可靠性標準。

3. 3.

   加速壽命預(yù)測：通過加劇的腐蝕環(huán)境，在較短時間內(nèi)模擬材料在自然環(huán)境下長期暴露可能出現(xiàn)的失效模式，從而預(yù)測其使用壽命。

4. 4.

   失效分析與改進：當現(xiàn)場發(fā)生腐蝕失效時，通過重現(xiàn)故障的實驗室試驗，分析腐蝕機理，為產(chǎn)品設(shè)計和材料工藝的改進提供依據(jù)。

二、 常用試驗標準

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  IEC 60068-2-60： 電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗 第2-60部分：試驗方法 試驗Ke: 流動混合氣體腐蝕試驗。該標準詳細規(guī)定了使用包括NO?在內(nèi)的多種混合氣體（常與SO?、Cl?、H?S等組合）進行試驗的設(shè)備、流程和評價方法。

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  GB/T 2423.51： 中國國家標準，等效于IEC 60068-2-60。

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  ASTM G87： 標準實踐- conducting moist SO? tests. 雖然主要針對SO?，但其方法和理念對NO?試驗有重要參考價值。

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  ISO 16701： 人造大氣腐蝕試驗- 含有硫化氫和二氧化氮的鹽霧交替暴露試驗。 該標準引入了更復(fù)雜的循環(huán)腐蝕條件。

三、 試驗方法概述

1. 1.

   試樣準備：將待測材料或元器件清洗、脫脂干燥，并記錄初始狀態(tài)（外觀、重量、電氣性能等）。

2. 2.

   配置環(huán)境：

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  氣體濃度：通過精密的質(zhì)量流量控制器，將高純NO?氣體與壓縮空氣按比例混合，在試驗箱內(nèi)形成穩(wěn)定且均勻的特定濃度（常用濃度為0.5 ~ 20 ppm，甚至更高，取決于嚴酷等級）。

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  溫濕度控制：嚴格控制試驗箱內(nèi)的溫度（通常為25°C或30°C）和相對濕度（通常為70% ~ 75%）。高溫高濕會極大加速腐蝕進程。

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  氣體流速：保持氣體在箱內(nèi)流動更新，以確保濃度均勻并帶走腐蝕產(chǎn)物。

3. 3.

   暴露階段：將試樣放入箱內(nèi)，持續(xù)暴露預(yù)定時間（如24h, 48h, 96h或更長）。試驗可以是連續(xù)的，也可以是“暴露-濕潤-干燥”的循環(huán)模式，后者更能模擬真實環(huán)境，加速效果更明顯。

4. 4.

   恢復(fù)與評價：試驗結(jié)束后，取出試樣，在標準大氣條件下放置一段時間以恢復(fù)穩(wěn)定，然后進行最終評價。

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  外觀檢查：觀察表面顏色變化、腐蝕產(chǎn)物形態(tài)、點蝕、起泡、剝落等現(xiàn)象。

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  腐蝕速率測量：對金屬試樣，通過精確稱重計算質(zhì)量變化率。

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  功能測試：對電子元器件，測試其電氣性能（如接觸電阻、絕緣電阻）的變化是否超出允許范圍。

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  微觀分析：使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡（SEM）和能譜分析（EDS）觀察腐蝕形貌并分析腐蝕產(chǎn)物成分。

四、 腐蝕機理

1. 1.

   NO?溶于試樣表面的水膜，生成硝酸（HNO?）和亞硝酸（HNO?）：
   2NO? + H?O → HNO? + HNO?

2. 2.

   生成的強酸電離出H?離子，作為去極化劑，持續(xù)促進金屬的陽極溶解（氧化）反應(yīng)。

3. 3.

   對于銀等貴金屬，NO?會直接導(dǎo)致表面形成硫化銀膜，造成接觸電阻急劇升高。

五、 安全須知

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  試驗箱必須保持良好密封，并安裝在有效通風的實驗室或通風櫥內(nèi)。

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  操作人員需佩戴適當?shù)膫€人防護裝備（PPE），如防毒面具、手套和護目鏡。

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  實驗室應(yīng)配備NO?氣體泄漏監(jiān)測報警儀。

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  廢氣必須經(jīng)過堿液吸收等無害化處理后才能排放。

結(jié)論