【正文】 3O4）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(hù)層。為了提高氧化膜的抗蝕能力，可在發(fā)蘭處理后再進(jìn)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(jìn)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(chǎn)生的磷化膜厚度遠(yuǎn)遠(yuǎn)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(diǎn)是具有較高的電絕緣性，同時它與基體金屬的結(jié)合很牢固，可作為電機(jī)及變壓器用的硅鋼片的絕緣層。金屬經(jīng)磷化處理后，其原有的機(jī)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(jìn)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(dǎo)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(xué)氧化和電化學(xué)氧化兩種。化學(xué)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(jìn)行處理，使其表面形成一層氧化膜的過程。這層氧化膜質(zhì)地致密、具有良好的吸附能力，但質(zhì)軟不耐磨，耐腐蝕性能較差，故不宜單獨(dú)使用，一般作為涂漆的底層。 電化學(xué)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(jìn)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(xué)穩(wěn)定性和較強(qiáng)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(hù)層。若在氧化處理后再涂漆則可進(jìn)一步提高其耐蝕能力。3．有機(jī)覆蓋層 有機(jī)覆蓋層也稱有機(jī)涂層，是由有機(jī)成膜物質(zhì)構(gòu)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(jìn)行防腐蝕和裝飾的最簡單的方法。在電子設(shè)備中應(yīng)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(jìn)行物理和化學(xué)變化，從而變成牢固地附著于物體表面的一層堅(jiān)實(shí)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(hù)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(jī)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(diǎn)，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(hù)膜。塑料涂覆膜的耐蝕性能與塑料本身的耐蝕性能有關(guān)，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(jīng)過干燥、塑化等高溫工藝，所以，進(jìn)行塑料涂覆的零件、部件均應(yīng)能承受高溫，否則就應(yīng)選用其他涂覆方法。2．4．3 防腐蝕的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)金屬防腐蝕除使用覆蓋層外，還應(yīng)從產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上加以考慮，金屬結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，對于接觸腐蝕、縫隙腐蝕、應(yīng)力腐蝕的敏感性影響很大。 1． 合理的結(jié)構(gòu)形狀l 結(jié)構(gòu)形狀應(yīng)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(yīng)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(shè)計(jì)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(yīng)當(dāng)避免直接接觸。當(dāng)兩個金屬件相接觸時盡可能采用同種金屬，當(dāng)必須使用不同材料時，應(yīng)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(dāng)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(jié)構(gòu)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(jī)材料絕緣物，如合成橡膠、聚四氟乙烯等，并對接觸部位進(jìn)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(hù)不同金屬偶接部位，防止其與周圍介質(zhì)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(chǎn)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(rèn)為是耐蝕的金屬上，且不易發(fā)現(xiàn)，因此危害性較大。應(yīng)避免在濕度較大的條件下采用點(diǎn)焊、鉚接結(jié)構(gòu)。同時，在縫隙處應(yīng)加上密封涂覆。l 為防止應(yīng)力腐蝕，除了注意選擇在給定的環(huán)境介質(zhì)不具有應(yīng)力腐蝕敏感性的金屬材料之外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)注意盡量降低外應(yīng)力、熱應(yīng)力、應(yīng)力集中，應(yīng)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(gòu)件尺寸。對易腐蝕損壞而必須經(jīng)常維修、更換的零部件，結(jié)構(gòu)上應(yīng)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(qiáng)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(shè)備的制造中，尤其是工程塑料的廣泛應(yīng)用，使設(shè)備更趨于輕型化、小型化并大大提高了其環(huán)境適應(yīng)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(zhì)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(xué)性質(zhì)和機(jī)械性能逐漸惡化的變質(zhì)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(xué)組成、分子結(jié)構(gòu)和物理狀態(tài)等內(nèi)因和經(jīng)受光、熱、電、機(jī)械應(yīng)力、氧、臭氧、化學(xué)介質(zhì)等外因作用而引起的。一般把高分子材料在化學(xué)介質(zhì)或化學(xué)介質(zhì)與其它因素共同作用下的變質(zhì)現(xiàn)象稱為化學(xué)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(shè)備防腐設(shè)計(jì)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(qiáng)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(chǎn)生氧化反應(yīng)，導(dǎo)致其高分子鏈的斷裂，同時還引起分子間的交聯(lián)從而產(chǎn)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(xué)鍵易發(fā)生裂變而產(chǎn)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(xué)鍵變?yōu)椴环€(wěn)定的激發(fā)狀態(tài)，氧便可與其反應(yīng)并引起自動催化氧化反應(yīng)，導(dǎo)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(yīng)，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(zhì)含量及材料自身組成結(jié)構(gòu)對其老化也會產(chǎn)生影響。通常認(rèn)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(dǎo)熱系數(shù)、透光率、透氣率、分子量等變化。（3）力學(xué)性能變化 如拉伸強(qiáng)度、伸長率、沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度、硬度、彈性、附著力、耐磨強(qiáng)度等改變。（4）電性能變化 如絕緣電阻、介電常數(shù)、介質(zhì)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(biāo)，、橡膠、涂料老化時所采用的一些常用指標(biāo)。 評定高分子材料老化性能的常用指標(biāo)材料種類評 定 指 標(biāo)塑料脆性、斷裂伸長率、沖擊強(qiáng)度、分子量、介質(zhì)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(qiáng)度、扯斷伸長率、定伸強(qiáng)度、永久變形、應(yīng)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(hù)和抑制光、熱、氧、臭氧、重金屬離子等外因?qū)Ω叻肿硬牧袭a(chǎn)生破壞的物質(zhì)。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(dāng)前高分子材料的防老化的主要途徑。2．物理防護(hù)物理防護(hù)主要是在防護(hù)表面涂覆一層防護(hù)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(yīng)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(jī)玻璃、氟塑料等耐氣候材料。4．改進(jìn)成型工藝和后處理工藝改進(jìn)成型加工和后處理工藝也是提高高分子材料制品的質(zhì)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(qiáng)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(nèi)應(yīng)力。如果內(nèi)應(yīng)力相當(dāng)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(yán)重變壞，成型后進(jìn)行退火熱處理，可以消除殘余內(nèi)應(yīng)力，預(yù)防過早產(chǎn)生開裂（特別是有金屬嵌件的制品）。第四章 電子設(shè)備的減振與緩沖4．1振動與沖擊對電子設(shè)備的危害 機(jī)械作用的分類電子設(shè)備在使用和運(yùn)輸過程中，不可避免地會受到振動、沖擊等機(jī)械力的作用，具體有以下四種類型。 這是指機(jī)械力的周期性運(yùn)動對設(shè)備產(chǎn)生的振動干擾，并引起設(shè)備作周期性往復(fù)運(yùn)動。 表征周期性振動的主要參數(shù)有：振動幅度和振動頻率。——碰撞和沖擊 這是指機(jī)械力在作非周期性擾動對設(shè)備的作用。其特點(diǎn)是作用時間短暫，但加速度很大。根據(jù)對設(shè)備作用的頻繁程度和強(qiáng)度大小，非周期性擾動力又可分為： （1） 碰撞 設(shè)備或元件在運(yùn)輸和使用過程中經(jīng)常遇到的一種沖擊力。這種沖擊作用的特點(diǎn)是次數(shù)較多，具有重復(fù)性，波形一般是正弦波。 （2） 沖擊 設(shè)備或元件在運(yùn)輸和使用過程中遇到的非經(jīng)常性的、非重復(fù)性的沖擊力。其特點(diǎn)是次數(shù)較少，不經(jīng)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(yùn)載工具作非直線運(yùn)動時設(shè)備受到的加速度。這是指機(jī)械力的無規(guī)則運(yùn)動對設(shè)備產(chǎn)生的振動干擾。隨機(jī)振動在數(shù)學(xué)分析上不能用確切的函數(shù)來表示，只能用概率和統(tǒng)計(jì)的方法來描述其規(guī)律。隨機(jī)振動主要是外力的隨機(jī)性引起的， 振動與沖擊對電子設(shè)備的危害上述四種機(jī)械作用均會對電子設(shè)備造成影響，其中危害最大的是振動與沖擊，如果結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不當(dāng)，就會導(dǎo)致電子設(shè)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(qiáng)度破壞：設(shè)備在某一激振頻率下產(chǎn)生振幅很大的共振，最終振動加速度所引起的應(yīng)力超過設(shè)備所能承受的極限強(qiáng)度而破壞；或者由于沖擊所產(chǎn)生的沖擊應(yīng)力超過設(shè)備的極限強(qiáng)度而破壞。其二是疲勞破壞：振動或沖擊引起的應(yīng)力雖遠(yuǎn)低于材料的強(qiáng)度，但由于長時間振動或多次沖擊而產(chǎn)生的應(yīng)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(shè)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(yùn)動而產(chǎn)生噪聲，不能正常工作。 3．振動引起彈性元件產(chǎn)生變形，使具有觸點(diǎn)的元件（電位器、波段開關(guān)、插頭座等）產(chǎn)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(zhǔn)，視覺疲勞。 5．當(dāng)零部件的固有頻率和激振頻率相同時，會產(chǎn)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(dǎo)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(jī)殼和基礎(chǔ)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(diào)整電氣特性的螺絲受振后會產(chǎn)生偏移。由此看出，振動與沖擊對電子設(shè)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(qiáng)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(shè)備的影響，通常采取兩種措施：a) 通過材料選用和合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)設(shè)備及元器件的耐振動耐沖擊能力；b) 在設(shè)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(shè)備的影響。 機(jī)械振動是物體受交變力的作用，在某一位置附近作往復(fù)運(yùn)動。如電動機(jī)放在一簡支梁上，當(dāng)電動機(jī)旋轉(zhuǎn)時，由于轉(zhuǎn)子的不平衡，質(zhì)量的慣性力引起電動機(jī)產(chǎn)生上下和左右方向的往復(fù)運(yùn)動，當(dāng)限制其左右運(yùn)動時，就構(gòu)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(shè)備或器件上安裝減振裝置，隔離或減少它們與外界間的機(jī)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(chǔ)之間安裝彈性支承即隔振器，減少機(jī)器振動力向基礎(chǔ)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(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)及沖床的隔振都是主動隔振。 被動隔振——在儀器設(shè)備與基礎(chǔ)之間安裝彈性支承即隔振器