【正文】 Fe3O4）組成，呈黑色和深蘭黑色故又稱為發(fā)黑，其光澤美觀，有較大的彈性和潤滑性，但厚度較薄，抗蝕能力差。多用于不能電鍍或油漆的零件，有時也作裝飾性保護層。為了提高氧化膜的抗蝕能力，可在發(fā)蘭處理后再進行油漆處理或增加磷化處理。（2）磷化處理將鋼鐵零件放入磷酸鹽溶液中進行浸泡，使零件表面形成一層磷酸鹽膜的過程稱為磷化處理。磷化后產生的磷化膜厚度遠遠超過發(fā)蘭膜的厚度，其抗蝕能力為發(fā)蘭膜的2~10倍，若在磷化膜上涂漆，防蝕能力還可大大提高。磷化膜的另一優(yōu)點是具有較高的電絕緣性，同時它與基體金屬的結合很牢固，可作為電機及變壓器用的硅鋼片的絕緣層。金屬經磷化處理后，其原有的機械性能及磁性等基本保持不變。（3）鈍化處理將金屬零件放入以鉻酸或重鉻酸鹽為主要成份的鈍化溶液中進行處理，使零件表面形成一層穩(wěn)定性較高的鉻酸鹽膜（稱鈍化膜）的過程稱為鈍化處理。鈍化膜能提高金屬零件的抗腐蝕能力和增加其美觀，但焊接性能和導電性能均稍有降低，因而只適宜作為在良好和一般條件下短時間防腐措施。銅及其合金和鐵的鋅鍍層常選用鈍化處理。（4）氧化處理氧化處理多用于鋁及鋁合金，銅及銅合金。氧化處理有化學氧化和電化學氧化兩種。化學氧化是將零件放入堿性或酸性溶液中（分別稱為堿性氧化和酸性氧化）進行處理，使其表面形成一層氧化膜的過程。這層氧化膜質地致密、具有良好的吸附能力，但質軟不耐磨，耐腐蝕性能較差，故不宜單獨使用，一般作為涂漆的底層。 電化學氧化是將零件放在電解液中，在外加電流的作用下零件作為陽極進行電解而在其表面形成一層氧化膜的過程，有時也稱為陽極氧化。這種方法獲得的氧化膜較厚，具有較高的化學穩(wěn)定性和較強的吸附能力，提高了零件的抗腐蝕能力。另外，這層氧化膜具有較高的硬度、較好的電絕緣性，而且耐磨，還是一種很好的絕熱和抗熱保護層。若在氧化處理后再涂漆則可進一步提高其耐蝕能力。3．有機覆蓋層 有機覆蓋層也稱有機涂層，是由有機成膜物質構成的覆蓋層，包括涂料、塑料、橡膠和瀝青涂層等。（1）涂料涂覆涂料（過去稱油漆）涂覆是一種對金屬和非金屬制品進行防腐蝕和裝飾的最簡單的方法。在電子設備中應用最廣泛。涂料具有一定的流動性，能在物體表面形成一層連續(xù)的薄膜，該膜能自行進行物理和化學變化，從而變成牢固地附著于物體表面的一層堅實的外皮，這層外皮對被涂覆的物體具有防腐與美化裝飾作用。此外，某些涂料涂覆層還賦予零件以絕緣、耐高溫、保護色等特殊性能。 由于涂料涂覆層的耐磨性較差且較厚，所以，涂料涂覆主要用于機械作用不大、沒有摩擦、公差要求不高、不焊接的表面。（2）塑料涂覆塑料涂覆是指利用有些塑料材料具有耐腐蝕性能的特點，將其制成分散液或懸浮液，然后通過特殊的工藝手段，讓它們在基體材料表面形成防護膜。塑料涂覆膜的耐蝕性能與塑料本身的耐蝕性能有關，由于目前塑料種類很多，故通過采用塑料涂覆的方法往往可以獲得許多特殊性能的表面，如絕緣、裝飾等。由于塑料涂覆時往往需要經過干燥、塑化等高溫工藝，所以，進行塑料涂覆的零件、部件均應能承受高溫，否則就應選用其他涂覆方法。2．4．3 防腐蝕的結構設計金屬防腐蝕除使用覆蓋層外，還應從產品結構設計上加以考慮，金屬結構設計是否合理，對于接觸腐蝕、縫隙腐蝕、應力腐蝕的敏感性影響很大。 1． 合理的結構形狀l 結構形狀應盡可能簡單和合理。l 防止參與水分和冷凝液的積聚。2． 防止電偶腐蝕發(fā)生電偶發(fā)生一般應滿足下列條件：兩種金屬必須有一足夠的電位差；兩種金屬必須直接接觸并處于同一電解液中；溶液必須含有溶解氧（或酸）。因此，在設計上如果能夠采取措施使上述條件中的任何一個得不到滿足時，即可大大減輕或避免電偶腐蝕的發(fā)生。這些措施主要有：l 不同金屬和合金應當避免直接接觸。當兩個金屬件相接觸時盡可能采用同種金屬，當必須使用不同材料時，應選金屬活潑性相差較近的材料。l 在兩種不同的金屬材料偶接處加入第三種金屬，使兩種金屬間電位差降低。 l 當不可避免需要異種金屬接觸時，一定要采取大陽極小陰極的結構形式。l 防止電偶腐蝕最普遍的方法是在兩金屬間隔入一個不吸水的有機材料絕緣物，如合成橡膠、聚四氟乙烯等，并對接觸部位進行妥善的防水密封。l 可以采用一種可靠的耐蝕涂料系統(tǒng)保護不同金屬偶接部位，防止其與周圍介質直接接觸，以便電偶腐蝕保持在一可接受的水平。3．防止其他類型的局部腐蝕l 防止縫隙腐蝕 在電焊、鉚接、螺紋緊固甚至是絕緣墊圈下面等缺氧處容易產生氧的濃度差腐蝕電池，這種現(xiàn)象叫縫隙腐蝕，縫隙腐蝕常發(fā)生在不銹鋼、鎳、鉛等通常認為是耐蝕的金屬上，且不易發(fā)現(xiàn)，因此危害性較大。應避免在濕度較大的條件下采用點焊、鉚接結構。同時，在縫隙處應加上密封涂覆。l 為防止應力腐蝕，除了注意選擇在給定的環(huán)境介質不具有應力腐蝕敏感性的金屬材料之外，在結構設計上應注意盡量降低外應力、熱應力、應力集中，應避免各種切口、尖角、焊接缺陷等的存在。l 在易發(fā)生腐蝕和最大腐蝕部位加厚構件尺寸。對易腐蝕損壞而必須經常維修、更換的零部件，結構上應保證其易于修理。降低金屬件的表面粗糙度，對提高它的抗腐蝕能力有利。 2．5 高分子材料的老化與防老化高分子材料主要指塑料、橡膠、涂料等，它們以其良好的耐蝕性、絕緣性、一定的強度、良好的加工成型工藝、較好的裝飾性和各自特有的性能而被廣泛地用于電子設備的制造中，尤其是工程塑料的廣泛應用，使設備更趨于輕型化、小型化并大大提高了其環(huán)境適應能力。與金屬材料一樣，高分子材料在使用時也會出現(xiàn)腐蝕變質現(xiàn)象，我們把高分子材料在加工、儲存和使用過程中，物理、化學性質和機械性能逐漸惡化的變質現(xiàn)象稱為老化。 2．5．1 老化及其特征高分子材料的老化是由于其化學組成、分子結構和物理狀態(tài)等內因和經受光、熱、電、機械應力、氧、臭氧、化學介質等外因作用而引起的。一般把高分子材料在化學介質或化學介質與其它因素共同作用下的變質現(xiàn)象稱為化學老化；而把高分子材料在大氣環(huán)境中所發(fā)生的性能惡化稱為大氣老化或環(huán)境老化。電子設備防腐設計中主要以防止大氣老化為主。1．高分子材料老化的外部因素引起高分子材料老化的外部因素主要有以下幾方面：（1）陽光照射 對高分子材料老化影響最大的因素是陽光中的紫外線。紫外線的波長短、能量高，對高分子材料有強烈的破壞作用。紫外線作用在有氧的環(huán)境中，將使高分子材料產生氧化反應，導致其高分子鏈的斷裂，同時還引起分子間的交聯(lián)從而產生老化。因此，多數(shù)高分子材料是不耐紫外線作用的。（2）溫度 在高溫下，高分子材料受熱使其分子的勢能增高而處于激發(fā)狀態(tài)，其化學鍵易發(fā)生裂變而產生老化。（3）氧和臭氧 高分子材料吸收熱和紫外線能量時，一些高分子化學鍵變?yōu)椴环€(wěn)定的激發(fā)狀態(tài)，氧便可與其反應并引起自動催化氧化反應，導致其高分子鏈的斷裂、交聯(lián)，從而發(fā)生老化。臭氧對高分子材料的作用與氧一樣，主要是起氧化反應，然而，由于臭氧的穩(wěn)定性比氧差，因而其對高分子的破壞性更大。（4）水分 水分起了光氧化的催化劑作用，加速高分子材料的老化。因此，在濕熱地區(qū)高分子材料容易老化。另外，高分子材料的加工成型形式、材料中的雜質含量及材料自身組成結構對其老化也會產生影響。通常認為高分子材料的老化是在上述因素的綜合作用下發(fā)生的。2．高分子材料發(fā)生老化現(xiàn)象的特征高分子材料發(fā)生老化現(xiàn)象有很多特征，但歸納起來主要有以下四個方面：（1）外觀變化 如變色、龜裂、銀紋、發(fā)粘、變硬、變軟、變脆、變形、失光、粉化、起泡、剝脫等。（2）物理性能變化 如密度、導熱系數(shù)、透光率、透氣率、分子量等變化。（3）力學性能變化 如拉伸強度、伸長率、沖擊強度、彎曲強度、剪切強度、硬度、彈性、附著力、耐磨強度等改變。（4）電性能變化 如絕緣電阻、介電常數(shù)、介質損耗、擊穿電壓等改變。在評定高分子材料老化性能時，不同的材料使用不同的性能指標，、橡膠、涂料老化時所采用的一些常用指標。 評定高分子材料老化性能的常用指標材料種類評 定 指 標塑料脆性、斷裂伸長率、沖擊強度、分子量、介質損耗、羰基含量、體積電阻和表面電阻（對絕緣材料）橡膠扯斷強度、扯斷伸長率、定伸強度、永久變形、應力松弛、蠕變、交聯(lián)度、裂紋、體積電阻、介電損耗（電性能對絕緣材料）涂料漆膜外觀（失光、變色、粉化、起泡、脫落、生銹、長霉等）、擊穿電壓、介電損耗、表面電阻、體積電阻（電性能對絕緣材料）2．5．2 高分子材料的防老化 高分子材料的防老化可以從以下幾方面采取措施：1．添加防老化劑防老化劑是一類能夠防護和抑制光、熱、氧、臭氧、重金屬離子等外因對高分子材料產生破壞的物質。添加防老化劑可以改善材料的加工性能，延長材料的儲存和使用壽命，方法簡便而效果顯著，是當前高分子材料的防老化的主要途徑。2．物理防護物理防護主要是在防護表面涂覆一層防護層，起阻緩甚至隔絕外因的作用。具體包括涂漆、金屬噴涂、浸涂和涂布防老化劑等。3．合理選材根據(jù)零件的使用環(huán)境條件，選擇相應的耐老化材料。例如，對于室外使用的塑料制品，可選用聚碳酸脂、改性聚苯已烯、有機玻璃、氟塑料等耐氣候材料。4．改進成型工藝和后處理工藝改進成型加工和后處理工藝也是提高高分子材料制品的質量和延長其使用壽命的方法之一。塑料制品成型前的原料干燥、增強材料（如玻璃纖維）的表面處理、冷卻速度、成型后的熱處理等，橡膠的塑練、混練、成型、硫化等工序，正確選擇處理方法和合理確定工藝參數(shù)對防老化都具有重要作用。成型后的塑料制品中，或多或少都存在殘余的內應力。如果內應力相當大，則會使塑料制品在使用過程中發(fā)生翹曲、龜裂和性能嚴重變壞，成型后進行退火熱處理，可以消除殘余內應力，預防過早產生開裂（特別是有金屬嵌件的制品）。第四章 電子設備的減振與緩沖4．1振動與沖擊對電子設備的危害 機械作用的分類電子設備在使用和運輸過程中，不可避免地會受到振動、沖擊等機械力的作用，具體有以下四種類型。 這是指機械力的周期性運動對設備產生的振動干擾，并引起設備作周期性往復運動。 表征周期性振動的主要參數(shù)有：振動幅度和振動頻率?！鲎埠蜎_擊 這是指機械力在作非周期性擾動對設備的作用。其特點是作用時間短暫，但加速度很大。根據(jù)對設備作用的頻繁程度和強度大小，非周期性擾動力又可分為： （1） 碰撞 設備或元件在運輸和使用過程中經常遇到的一種沖擊力。這種沖擊作用的特點是次數(shù)較多，具有重復性，波形一般是正弦波。 （2） 沖擊 設備或元件在運輸和使用過程中遇到的非經常性的、非重復性的沖擊力。其特點是次數(shù)較少，不經常遇到但加速度大。 表征碰撞和沖擊的參數(shù)：波形、峰值加速度、碰撞或沖擊的持續(xù)時間、碰撞時間、碰撞次數(shù)等。 這是指運載工具作非直線運動時設備受到的加速度。這是指機械力的無規(guī)則運動對設備產生的振動干擾。隨機振動在數(shù)學分析上不能用確切的函數(shù)來表示，只能用概率和統(tǒng)計的方法來描述其規(guī)律。隨機振動主要是外力的隨機性引起的， 振動與沖擊對電子設備的危害上述四種機械作用均會對電子設備造成影響，其中危害最大的是振動與沖擊，如果結構設計不當，就會導致電子設備的損壞或無法工作。它們造成的破壞主要有兩種形式，其一是強度破壞：設備在某一激振頻率下產生振幅很大的共振，最終振動加速度所引起的應力超過設備所能承受的極限強度而破壞；或者由于沖擊所產生的沖擊應力超過設備的極限強度而破壞。其二是疲勞破壞：振動或沖擊引起的應力雖遠低于材料的強度，但由于長時間振動或多次沖擊而產生的應力超過其疲勞極限，使材料發(fā)生疲勞損壞。振動和沖擊電子對電子設備造成的危害具體表現(xiàn)在： 1．沒有附加鎖緊裝置的接插裝置會從插座中跳出來，并碰撞其他元器件而造成破壞。 2．電真空器件的電極變形、短路、折斷；或者由于各電極作過多的相對運動而產生噪聲，不能正常工作。 3．振動引起彈性元件產生變形，使具有觸點的元件（電位器、波段開關、插頭座等）產生接觸不良或開路。 4．指示燈忽亮忽暗，儀表指針不斷抖動（或指針脫落），使觀察人員讀數(shù)不準，視覺疲勞。 5．當零部件的固有頻率和激振頻率相同時，會產生共振現(xiàn)象。例如，可變電容器極片共振時，會使電容量發(fā)生周期性變化等。 6．安裝導線變形及位移，使其相對位置改變，引起電感量和分布電容發(fā)生變化，從而使電感電容的耦合發(fā)生變化。7． 機殼和基礎變形，脆性材料（如玻璃、陶瓷、膠木、聚苯乙烯）斷裂。8． 防潮和密封措施受到破壞。9． 錫焊和熔焊處斷開，焊錫屑掉落在電路中間而造成短路故障。 10．螺釘、螺母松開甚至脫落，并撞擊其它零部件，造成短路和破壞。有些用來調整電氣特性的螺絲受振后會產生偏移。由此看出，振動與沖擊對電子設備的影響是多方面的，一般振動引起的是元器件或材料的疲勞損壞，而沖擊則是由于瞬時加速度很大而造成元器件或材料的強度破壞；振動引起的故障約占80%，沖擊引起的故障約占20%。4．2減振和緩沖基本原理 為了減少或防止振動與沖擊對電子設備的影響，通常采取兩種措施：a) 通過材料選用和合理的結構設計，增強設備及元器件的耐振動耐沖擊能力；b) 在設備或元器件上安裝減振器，通過隔離振動與沖擊，有效地減少振動與沖擊對電子設備的影響。 機械振動是物體受交變力的作用，在某一位置附近作往復運動。如電動機放在一簡支梁上，當電動機旋轉時，由于轉子的不平衡，質量的慣性力引起電動機產生上下和左右方向的往復運動，當限制其左右運動時，就構成最簡單的單自由度自由振動系統(tǒng)，其組成有振動物體m和彈性物體k，故又稱為mk系統(tǒng)。 隔振就是通過在設備或器件上安裝減振裝置，隔離或減少它們與外界間的機械振動傳遞。 （1）主動隔振與被動隔振 主動隔振——在振動物體與安裝基礎之間安裝彈性支承即隔振器，減少機器振動力向基礎的傳遞量，使振動物體的振動得以有效的隔離；這種對振動物體采取隔離的措施稱為主動隔振。一般情況下，風機、水泵、壓縮機及沖床的隔振都是主動隔振。 被動隔振——在儀器設備與基礎之間安裝彈性支承即