电子设备结构防腐设计中的材料应用分析

2022-09-12

其实关于电子设备的防腐设计也已经出现了很多年, 自动无线电技术得到飞速发展之后, 在军工领域中的雷达设计中, 就开始大量研究对电子设备的结构设计。在许多电子设备的工作过程中, 需要对其周围的环境进行考察, 这是因为环境因素能够对电子设备的性能产生重要影响。

一、材料的腐蚀效应

材料科学至今已经发展了许多年, 关于材料腐蚀方面也进行了详细的研究工作。一般来说材料因为周围环境而出现一些物理和化学环境的变化, 导致该材料的使用性能降低, 这样就可以称为材料腐蚀。一般在电子设备中使用金属材料比较多, 关于金属材料的腐蚀可以分为化学腐蚀、电化学腐蚀和物理腐蚀。化学腐蚀一般以金属材料出现化学反应为主, 其中就包含了比较常见的氧化反应。电化学反应主要是指由于金属材料的表面出现了潮湿的情况, 与电解质之间相互作用, 从而出现了该类型的反应。金属材料出现的物理腐蚀都是由于出现了溶解现象。在电子设备对金属材料的使用中, 电化学腐蚀比较常见。

二、腐蚀性的环境因素

能够对材料的腐蚀性能产生影响的因素众多, 主要集中在水分、氧气、温度、腐蚀性气体等方面。在材料的应用当中, 很大程度上需要在大气中工作, 因此大气中的水蒸气就会因为物理现象吸附在材料表面, 有利于形成生物腐蚀的有力条件。然后就是体现在氧气方面, 特别是对金属材料的影响比较大, 能够使得电化学腐蚀的进程加快, 并且对于一些高分子材料也能够造成其更快的氧化。在电子设备的使用过程中, 涉及到工作器件的散热问题, 较高的温度能够使得材料中的分子运动更加剧烈, 因此该材料的腐蚀现象也就更加严重。在一些工业生产中, 会排放出一些生产活动的废气, 其中就包含了一些硫、氯等腐蚀性气体, 当接触到材料之后, 就会造成材料腐蚀进程加快。在一些沿海地区, 还存在一种独特的腐蚀现象, 因为带有盐的海水蒸发, 产生一些弥散气雾, 当这些气雾依附到金属材料表面时, 就会发生化学反应, 造成金属材料性能遭到破坏。此外, 自然界中的太阳辐射也能够造成材料腐蚀现象加剧, 这是因为太阳光中包含有各种射线, 使得一些合成材料更加容易出现老化的现象。还有一些昆虫以及鸟类的粪便都能够形成材料生物腐蚀现象, 在实际应用中也应当进行考虑。其实能够造成材料腐蚀的因素有很多, 需要根据实际应用环境进行相应的防腐蚀处理。

三、电子设备结构材料的耐蚀性选择原则

(一) 耐蚀性能的考量

为了避免出现电子设备的腐蚀现象, 一般都需要尽量根据实际应用环境选择一些耐蚀性材料, 以此来尽最大的努力降低腐蚀现象的出现。在电子设备的工作中, 稳定性要求一般都比较高, 因此就应当要避免出现因为一些环境导致重大灾难的现象。首先应当要对各种金属材料可能出现的腐蚀情况进行了解, 特别是一些可能出现的吸氧腐蚀、应力腐蚀以及高分子材料的老化等, 然后再根据电子设备实际应用的环境进行考察, 然后选择比较合适的材料。以钛为例进行说明, 该种材料的氧化性介质中比大多数不锈钢耐蚀, 该特性尤其在海水中更加突出。因此在制作海水热交换器中应当优先考虑使用。

(二) 高分子材料在电子设备中的应用

一般在电子设备材料的选择中, 应当要对其承受温度和受力的情况进行考虑。目前在高分子材料中, 一般都具有对酸、碱、盐具有一定的耐蚀性, 并且该性能远比金属材料要好。并且这些高分子材料的制作成本比较低, 加工工艺简单。但是在对高分子材料的选用当中, 需要对其受化学溶剂的腐蚀作用进行考虑, 这往往也构成了高分子材料在电子设备中应用的缺陷。从实际的应用中可以看出, 通过对高分子材料进行加工, 得到的产品往往能够在后期维护中更占优势。在一些耐蚀零件以及涂层中, 已经开始大规模的使用聚四乙烯这些材料, 能够很好的实现对强酸、强碱的抗性, 并且其吸水率几乎为零。当前对材料科学的研究力度不断加大, 可以预见的是塑料在电子设备中的应用前景更加客观, 能够带来更加优良的性能。

(三) 受力性能分析

一般来说, 在电子设备选择材料时, 还需要对其实际工作场合的受力情况进行考虑, 当根据受力特征选择相应的金属材料时, 需要考虑到可能出现因为受力而导致的开裂以及金属疲劳现象。有些材料尽管防腐蚀性能比较好, 但是在实际应用中受到拉应力之后, 就会对力学性能造成很大的影响, 极有可能因此而出现一些严重事故。在分析多种金属材料的应力腐蚀破裂中, 发现不同的介质以及金属成分都对该性能造成了影响。

四、结语

随着社会的不断进步, 电子设备在生活工作中的应用将会越来越多, 因此就应当要针对其实际应用场合做好更加完善的设计。针对电子设备的实际应用场合的不同, 需要对其防腐蚀性能进行研究。针对当前对各种金属材料以及塑料材料的研究成果不断, 因此可以根据电子设备的实际应用环境对相应的材料特性进行分析, 以此来选择相应的材料进行使用。可以适当使用多种方式结合来进行防腐设计, 这样就能够使用更加经济的方式来达到更加优良的抗腐蚀性能。

摘要：随着社会的不断发展, 各种高新技术不断出现, 也极大的改变了人类的生活方式。电子设备的出现就极大的促进了社会的进步, 民众的生活水平越来越高。但是在经过一些年的发展之后, 关于电子设备结构防腐问题逐渐呈现出来。本文将对电子设备结构防腐设计中的材料应用进行分析说明。

关键词：电子设备,结构,防腐设计,材料