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环境因素对电子设备的影响(第二章下)

  • 作者:东莞市三茗化工科技有限公司
  • 发布时间:2013/10/16
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F. 辐射
1. 太阳辐射

    在地面和低大气层中使用或无遮蔽贮存的设备,太阳辐射所产生的效应有:
(1)热效应
    太阳光谱的红外部分可以产生热效应,其热吸收量或放射量与被照射物体表面的粗糙程度和颜色有关。除了不同材料之间的膨胀有差异外,太阳辐射强度的变化还可以导致设备的各个部件以不同的速率膨胀或收缩,引起严重的应力和降低结构的完整性。太阳辐射的热效应有:
a. 活动机件卡死或松动。
b. 焊接口和胶粘零件强度降低。
c. 强度和弹性发生变化。
d. 联动装置准确度下降或失灵。
e. 密封完整性降低。
f. 元器件性能发生变化。
g. 电接触过早动作。
h. 色标部件褪色。
i. 合成橡胶和聚合物的性能变化。
j. 涂层和其它保护层起泡和脱落。
k. 封装化合物软化。
(2)光化学效应
    太阳辐射造成的某些损坏可归因于光谱的其它成分,尤其是紫外部分。其反应速率随温度升高而加快。非金属尤其是有机物和合成材料最易受太阳辐射的影响,天然和合成橡胶会受到短波长辐射的光化学作用性能迅速劣化,塑料失去光泽,油漆龟裂、褪色,聚合物的强度和韧性降低等。
2. 核辐射
    核环境会产生中子、β、γ射线,某些中子及γ射线还会穿透屏蔽物,加速中子会引起永久性损坏,二次辐射的中子及γ射线会引起瞬时效应。
3. 宇宙射线辐射
    宇宙射线由质子及α射线组成,其中90%为质子,7%为α射线,1%为电子,另有γ射线等。宇宙射线对材料损坏较轻,但其中的α射线直接辐射对设备损坏较大。

G. 沙尘
    干热地区空气中悬浮的沙尘,在其它地区季节性的存在,是影响设备环境适应性的重要因素之一。
    尘埃往往在工业地区出现,其中包含有大量焦油产物、灰分及煤烟,风刮起的干燥粉末状沙石,也是尘埃的一部分。
    设备暴露在沙尘和尘埃环境中引起的问题有:
a. 表面磨蚀,机械卡死,轴承损坏。
b. 渗透入密封结构中,吸附水分,降低材料绝缘性能。
c. 电路劣化,静电荷增多,产生电噪声。
d. 活动部件和过滤器阻塞,影响功能,电气性能变化。
e. 配合部件受到物理性干扰。
f. 高温下粘土颗粒产生放热效应,放出的热能引起高温腐蚀,产生硬的且有腐蚀性的颗粒。

H. 压力
    潜艇使用的电子设备,除结构件受应力腐蚀外,通常没有特殊的腐蚀问题。但对于航天、航空电子设备,在非密封舱工作时会出现的问题有:
a. 在较低气压下出现绝缘击穿、跳弧、电弧、电晕放电现象,产生臭氧,电气设备工作不稳定或故障。
b. 冷却不良,设备温度升高,缩短工作寿命。
c. 高空飞行及返回地面的多次循环中,气压变化可引起密封泄露,产生冷凝,导致腐蚀,电气性能变化,机械强度下降。
d. 低气压下,容器破裂,爆裂膨胀。
e. 真空环境下,产生有机材料分解、蜕变、放气、蒸发、冷焊等现象。

I. 机械环境条件
1. 风
    风引起机械强度下降,结构失效,影响功能或发生机械堵塞,加速磨损,加强高低温影响。
2. 振动
    振动引起机械应力疲劳,导致晶体管外引线、固体电路的管脚、导线折断,金属构件断裂、变形、结构失效,连接器、继电器、开关的瞬间断开,电子插件性能下降,陀螺漂移增大或故障,加速度表精度降低,输出脉冲数超过预定要求,导头特性和引信装置的电气性能下降,粘结层和键合点脱开,电路中产生噪声或瞬时短断路。
3. 冲击
    冲击应力使结构失效,机件断裂或折断,电子设备瞬时短路。
4. 噪声
    低频影响与振动相同。
    高频影响设备、元件的谐振,电子管、波导管、速调管、磁控管、压电元件、继电器,传感器活门、开关、扁平的旋转天线等均受影响,结构可能失效。
5. 加速度
    加速度产生机械应力,使结构变形和破坏,或液压增加造成漏液。
6. 爆破环境
    爆破环境造成严重机械应力,使设备破裂或结构破坏。

J. 人为的侵蚀环境
    电子设备在制造、贮存、运输、维修和使用期间,都有可能受到各种类型的人为侵蚀。

K. 复合环境的影响
    各种环境因素往往综合的作用于产品,因此对环境防护也要采取综合性措施。

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