氣體腐蝕試驗原理和機理

大氣環(huán)境包含了溫度，濕度，氧氣，氣體污染物及其他腐蝕成分與因素。這些氣體在特定條件下會與吸附于金屬表面的水分子反應(yīng)生成化合物，對于電子產(chǎn)品元器件，整機或者材料尤其是接觸件以及連接件等，其腐蝕作用顯著，對產(chǎn)品電性能及使用可靠性造成嚴(yán)重影響。

氣體腐蝕試驗是環(huán)境氣候可靠性試驗中的一種，用于確定產(chǎn)品在大氣環(huán)境下工作、儲存的適應(yīng)性，特別是接觸件與連接件。氣體腐蝕試驗可以模擬大氣中存在的二氧化氮、二氧化硫、硫化氫、氯氣等各種腐蝕性氣體，可進行單一或多種混合氣體腐蝕實驗，用于確定電工電子產(chǎn)品元件、設(shè)備與材料等抗腐蝕能力。

AEC-Q102

腐蝕氣體的來源

所有氣體都有其自然界的來源，但在不同工作環(huán)境中占主導(dǎo)地位的氣體污染物不同。

腐蝕氣體的腐蝕機理

1、二氧化硫的腐蝕機理：

1）SO2是一種比較強的還原劑，對一般的非金屬表面涂覆層與非金屬材料都有很強的腐蝕能力。

2）SO2易溶于水，它水溶性好、吸附性強、易產(chǎn)生亞硫酸、空氣氧化后可產(chǎn)生硫酸等特點，對于金屬涂覆層也同樣產(chǎn)生強烈的化學(xué)腐蝕。

SO2 ＋ H2O → H2SO3

H2SO3 → H+ ＋ HSO3-

HSO3- + 【O】 → HSO4-

2、二氧化氮的腐蝕機理：

1）NO2氧化性強，對普通橡膠腐蝕性大，特別適用于天然膠，順丁膠，丁苯膠和二烯類橡膠。

2）NO2易溶于水，生成硝酸，有較強的腐蝕性。

3NO2 + H2O = 2HNO3 + NO

4NO2 + 2H2O + O2 = 4HNO3

3、硫化氫的腐蝕機理：

1）H2S對許多金屬材料都有強烈的腐蝕作用，尤其是銀和銅。

2）H2S易溶于水，水溶液具有弱酸性。

H2S ? H+ + HS-

HS- ? H+ + S2-

4、氯氣的腐蝕機理：

1）Cl2部分起氧化劑作用，部分起氯化物作用，由氯氣還原產(chǎn)生的氯化物可滲透金屬表面氧化物保護層。

2）由于雙重作用，氯氣與硫化氫混合時，氯有很強的協(xié)同作用，加速腐蝕。

3）Cl2與水反應(yīng)生成鹽酸和次氯酸。

Cl2 + H2O = HCl + HClO

H2S + Cl2 = 2HCl + S

氣體腐蝕的常用標(biāo)準(zhǔn)

1990年初，EIA、IEC、ISO等專業(yè)組織開始制定氣體腐蝕試驗的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

當(dāng)前日常采用的氣體腐蝕測試標(biāo)準(zhǔn)多按產(chǎn)品類別分類。

氣體腐蝕的主要參數(shù)

一切氣體均具有自然界的起源，只是不同工作環(huán)境下占優(yōu)勢的氣體污染物有所不同而已。