前言

    軍用電子裝備在整個(gè)壽命期內(nèi)的貯存、運(yùn)輸和使用各個(gè)階段均會(huì)遭受各種惡劣環(huán)境條件的作用。在經(jīng)受長(zhǎng)時(shí)間惡劣環(huán)境條件的作用后，組成電子裝備的材料和結(jié)構(gòu)必然會(huì)受到腐蝕和破壞，嚴(yán)重影響電子裝備的使用壽命和作戰(zhàn)效能。在各種惡劣環(huán)境條件中，作為生物環(huán)境條件的霉菌是引起軍用電子裝備腐蝕和破壞的一個(gè)重要因素。

    我國(guó)東南沿海、嶺南地區(qū)、長(zhǎng)江中下游地區(qū)、重慶、四川等地終年大部分時(shí)間溫暖潮濕，霉菌極易在電子裝備的面板、儀器儀表，絕緣材料、有機(jī)涂料、通信器材、印制板、非金屬元器件、光學(xué)器材等額各種材料和結(jié)構(gòu)表面生長(zhǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生霉變和腐蝕，造成它們性能劣化，元器件失效、結(jié)構(gòu)破壞，部件失靈、功能喪失、光學(xué)器材無法使用等嚴(yán)重后果，有的甚至誘發(fā)嚴(yán)重事故，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和軍事?lián)p失。

    隨著塑料、橡膠、涂料、密封材料、紡織纖維等材料在軍事電子裝備上的應(yīng)用越來越多，霉菌對(duì)電子裝備的腐蝕和破壞也將顯得越來越突出。防霉技術(shù)越來越受到人們關(guān)注。本文就如何提高軍用電子裝備的防霉抗霉能力，防止或減少霉菌對(duì)它們的腐蝕和破壞談?wù)勛约旱目捶ā?/span>

    1、產(chǎn)品長(zhǎng)霉的條件

    產(chǎn)品長(zhǎng)霉的前提是產(chǎn)品能為霉菌生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。產(chǎn)品為霉菌生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的途徑主要有兩種：一種是產(chǎn)品直接為霉菌生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，另一種是產(chǎn)品制造、運(yùn)輸、貯存和使用過程中，表面積聚的灰塵、污染的油污、汗跡和其他污穢作為霉菌生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。霉菌的生長(zhǎng)不僅需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，而且與溫度、濕度、氧氣等因素密切相關(guān)。溫度在25~35℃，相對(duì)濕度在90%~100%的條件最適宜霉菌的生長(zhǎng)，相對(duì)濕度降至80%~86%，霉菌生長(zhǎng)變得緩慢甚至停滯。當(dāng)產(chǎn)品處于溫暖潮濕的生長(zhǎng)環(huán)境中，附著在產(chǎn)品的表面的霉菌孢子開始萌發(fā)，發(fā)育成菌絲，菌絲利用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行生長(zhǎng)，滋生的霉菌最終對(duì)產(chǎn)品造成不同程度的危害。消除或控制與霉菌生長(zhǎng)密切相關(guān)的任何一個(gè)因素，霉菌生長(zhǎng)就會(huì)受到極大的抑制，產(chǎn)品也就不會(huì)受到霉菌侵蝕和破壞。

    2、防霉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

    防霉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是產(chǎn)品總體設(shè)計(jì)的組成部分。合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能有效消除或減弱霉菌賴以生存的環(huán)境條件，抑制霉菌生長(zhǎng)，從而提高軍用產(chǎn)品的防霉抗霉能力，防霉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)圍繞著消除或隔離霉菌生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)條件和環(huán)境條件展開，包括消除和隔離可能附著在產(chǎn)品表面的營(yíng)養(yǎng)源、控制或降低溫度濕度條件，斷絕霉菌生長(zhǎng)條件。

    產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的完整、簡(jiǎn)潔、流暢。所有的構(gòu)件尤其是暴露在外的構(gòu)件能避免積水藏灰，焊縫連接的位置不宜在頂部、且焊縫盡量連續(xù)；設(shè)計(jì)中應(yīng)注重弧度的運(yùn)用，零部件間的銜接可采用足夠的圓弧過度，棱角和邊緣可設(shè)計(jì)成圓角，這樣既能避免應(yīng)力腐蝕，同時(shí)又可便于產(chǎn)品的工藝防護(hù)處理，提高產(chǎn)品的鍍涂覆工藝質(zhì)量；對(duì)大容積的結(jié)構(gòu)件，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)充分考慮設(shè)備的通風(fēng)，強(qiáng)化空氣流通功能，保持設(shè)備內(nèi)空氣干燥，防止產(chǎn)品或器件受潮或積水。

    密封設(shè)計(jì)是一種較為理想的防霉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，只要需要和可能盡量采用密封設(shè)計(jì)。進(jìn)行氣密密封設(shè)計(jì)時(shí)，容器應(yīng)采用永久性熔焊氣密結(jié)構(gòu)，局部采用的密封圈應(yīng)選用永久變形小的硅橡膠“O”型圈，不允許密封圈有接縫，不能采用橡膠板、墊密封。為保證密封效果，往往還在密封殼體內(nèi)充入惰性氣體。軍用產(chǎn)品中的高壓期器件或部件、變壓器、阻流圈、接插件、電路板以及有特殊要求的元器件往往還采用灌封處理，既能提高其防霉防腐性能，有提高了可靠性。

    3、選擇抗霉材料

    如上所述，霉菌生長(zhǎng)必需要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。缺乏可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，霉菌也就無法生存。霉菌對(duì)軍用電子裝備的影響最主要的是通過對(duì)組成裝備的材料直接侵蝕和破壞來實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于不抗霉材料，霉菌可直接把材料中某些組分作為營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，侵蝕和破壞材料。對(duì)于抗霉材料，如金屬材料和某些有機(jī)材料，霉菌無法從材料中獲取營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，缺乏可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)霉菌也無法生長(zhǎng)。因此，為了提高軍用產(chǎn)品的防霉抗菌能力，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，在不改變產(chǎn)品性能和功能的前提下，應(yīng)盡可能的選擇抗霉材料，當(dāng)不得不使用不抗霉菌材料時(shí)，則對(duì)應(yīng)其進(jìn)行適當(dāng)?shù)姆烂固幚恚岣咂淇姑鼓芰Α?/span>

    印制線路板及組件、電纜高頻插座頭、電子產(chǎn)品的元件、部件及電子設(shè)備的密封常用硅橡膠、環(huán)氧樹脂作為密封材料進(jìn)行灌封；高壓器件或部件、變壓器、阻流圈、小電機(jī)定子等常用環(huán)氧樹脂進(jìn)行灌封來達(dá)到密封目的；夾層、鉚接縫隙及其它結(jié)構(gòu)的縫內(nèi)或表面、密封防漏，以及使用密封墊圈密封，常用彈性橡膠和聚氨酯等作為密封材料。但環(huán)氧樹脂，聚氨酯和彈性橡膠大多為不抗霉材料，使用前往往通過添加防霉劑來提高其抗霉能力。表1列出了對(duì)霉菌敏感性不同的材料，其中Ⅰ類屬于不能為霉菌生長(zhǎng)提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的材料，是抗菌材料：Ⅱ類屬于不抗霉材料，選用時(shí)需要通過霉菌試驗(yàn)確定其抗霉程度后在一定防霉內(nèi)使用：Ⅲ類為霉菌易感材料，不推薦使用。

    4、工藝防護(hù)

    工藝防護(hù)是提高軍用電子裝備環(huán)境適應(yīng)性的有效措施。對(duì)軍用電子設(shè)備中使用的金屬和非金屬材料表面鍍覆金屬層，或在基體材料表面或基體材料表面的金屬和非金屬材料表面鍍覆有機(jī)涂層，能顯著提高軍用電子設(shè)備耐受各種惡劣環(huán)境條件的適應(yīng)能力，延長(zhǎng)使用使用壽命。在表面處理工藝方法中，采用最普遍、最經(jīng)濟(jì)、最有效的涂覆有機(jī)層。

    涂料是一種以樹脂或油脂制成的有機(jī)高分子為主體的膠體聚合物溶液涂覆于金屬或非金屬表面，形成堅(jiān)韌、附著牢固并具有一定功能膜層的材料。涂料中增塑劑、纖維素、潤(rùn)滑油、穩(wěn)定劑和著色劑以及某些樹脂能為霉菌提供可利用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，在溫暖潮濕的環(huán)境下，霉菌很容易在涂層表面生長(zhǎng)，腐蝕和破壞涂層，使涂層失去防護(hù)或絕緣作用，從而降低電子設(shè)備的使用壽命，影響其性能。因此，使用涂層的軍用電子設(shè)備，其抗霉能力強(qiáng)弱，主要取決于是否選用了防霉涂料。軍用電子設(shè)備常用的防霉涂料見表2.

    值得注意的是，涂料應(yīng)當(dāng)配套使用。底漆是涂層系統(tǒng)的最重要基礎(chǔ)，用以涂料作為底漆應(yīng)用在不同基材上則涂覆效果很不一樣，與基材的附著力也不一樣。涂料的配套使用要求底漆與基材材料之間以及底漆與面漆之間具有良好的結(jié)合力相互之間不產(chǎn)生不良反應(yīng)。

    表1 材料對(duì)霉菌的敏感性

    表2 常用防霉涂料

    5、使用防霉劑

    使用防霉劑是防止材料和涂料霉變十分有效的方法。由于防霉劑抗菌譜比較寬，霉菌不容易對(duì)其產(chǎn)生抗性，因此被廣泛使用。當(dāng)軍用電子裝備因特殊需要必須選用不耐霉材料或涂料時(shí)，可通過使用防霉劑來提高他們的防霉抗菌性能。防霉劑的種類繁多，它們的性能和防霉效果各異。理想的防霉劑應(yīng)當(dāng)具有如下特點(diǎn)：

    （1）高效，廣譜、長(zhǎng)效；

    （2）低毒，對(duì)于人體無毒，無刺激，不產(chǎn)生過敏等作用，不污染周圍環(huán)境；

    （3）具有良好的耐熱性和耐候性；

    （4）物理化學(xué)穩(wěn)定性好，難溶于水，適用較寬的pH值和溫度范圍；

    （5）溶解性，分散性優(yōu)良，不影響材料或產(chǎn)品的基本性能和顏色；

    （6）使用方便，價(jià)格低廉。

    目前還不存在沒有缺點(diǎn)的防腐劑。實(shí)踐證明，多組分防霉劑混合使用其防霉效果比單組好，將防霉劑直接添加對(duì)到材料中是簡(jiǎn)單易行的方法，添加量也很容易控制，防霉時(shí)效也長(zhǎng)，因此大多采用這種方法，但由于受材料、防霉劑的相容性及加工工藝的限制，防霉劑在材料或涂料中的分散性能稍差，其抗霉防霉性能受到一些影響。表3是目前防霉效果好、性能穩(wěn)定、低毒、應(yīng)用廣泛的防霉劑。

    表3 常用有機(jī)防霉劑及其特點(diǎn)

    除此之外，采用通風(fēng)排濕，使用干燥劑吸潮，密閉圍封，降溫以及化學(xué)藥劑熏蒸等方法也能收到較好的防霉效果。

    6、結(jié)束語

    防霉是軍用電子設(shè)備的三防技術(shù)的重要組成部分。防霉結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和抗霉材料的優(yōu)選是提高軍用電子設(shè)備防霉性能的關(guān)鍵，必須納入產(chǎn)品的總體設(shè)計(jì)當(dāng)中并從設(shè)計(jì)階段開始時(shí)應(yīng)當(dāng)考慮。工藝防護(hù)能有效提高軍用電子設(shè)備環(huán)境適應(yīng)能力，恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用鍍涂覆等表面處理工藝是提高電子設(shè)備結(jié)構(gòu)和材料抗霉性能的重要手段。為了提高鍍涂覆工藝質(zhì)量，提高防護(hù)性能，必須對(duì)工藝技術(shù)的全過程進(jìn)行嚴(yán)密的科學(xué)的控制和管理。在材料和涂料中添加防霉劑，一方面能抑制或殺死霉菌，另一方面又能改變或降低材料和涂料的性能，利弊兼有。為了更好地提高軍用電子設(shè)備的防霉抗霉能力，應(yīng)不斷研究和開發(fā)新型抗霉材料，不斷發(fā)展新工藝新技術(shù)，不斷開發(fā)相容性好，性能更加穩(wěn)定的高效無毒防霉劑。同時(shí)，在產(chǎn)品壽命期內(nèi)哦你固執(zhí)環(huán)境條件，定期維護(hù)，抑制霉菌生長(zhǎng)。

更多關(guān)于材料方面、材料腐蝕控制、材料科普等等方面的國(guó)內(nèi)外最新動(dòng)態(tài)，我們網(wǎng)站會(huì)不斷更新。希望大家一直關(guān)注中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)http://www.ecorr.org 

責(zé)任編輯：王元

《中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)電子期刊》征訂啟事
投稿聯(lián)系：編輯部
電話：010-62313558-806
郵箱：ecorr_org@163.com
中國(guó)腐蝕與防護(hù)網(wǎng)官方 QQ群：140808414