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混合气体腐蚀测试

在现代工业、交通、能源乃至智慧城市系统中,电子设备早已无处不在。然而,在化工厂、沿海港口、地下管廊、甚至城市地铁站等环境中,空气中可能潜藏着二氧化硫(SO₂)、硫化氢(H₂S)、氯气(Cl₂)、氮氧化物(NOₓ)等腐蚀性气体——它们如同“隐形杀手”,悄无声息地侵蚀电路板、连接器、金属外壳,最终导致设备失效、系统宕机,甚至引发安全事故。

    如何确保设备在如此恶劣的环境中依然稳定运行?答案就藏在一个关键测试中:混合气体腐蚀测试

今天,我们就带您深入这场“气体围猎”下的可靠性攻防战,揭开高端电子设备抵御腐蚀的硬核科技。



什么是混合气体腐蚀测试?

混合气体腐蚀测试(Mixed Flowing Gas Test, 简称 MFG测试),是一种加速模拟真实大气腐蚀环境的实验室方法。它通过精确控制多种腐蚀性气体的浓度、温湿度、暴露时间等参数,对电子元器件、整机或材料进行严苛考验,评估其抗腐蚀能力。

国际上常用的标准包括:

  • IEC 60068-2-60

    (环境试验 第2部分:腐蚀性气体)
  • ISA 71.04

    (工业过程测量与控制设备的环境条件)
  • Telcordia GR-63-CORE

    (通信设备环境要求)


ISA 71.04定义了G1-GX环境等级,IEC 60068-2-60是用于模拟这些等级的测试方法,Telcordia GR-63-CORE是通信设备的环境测试要求

简单说:把设备放进一个“人工毒气室”,看它会不会“生锈短路”。



为什么必须用“混合气体”?单一气体不够吗?

现实中,腐蚀从来不是单一气体的“独角戏”。

  • 在沿海地区,盐雾 + 湿气 + 二氧化硫等污染物协同作用,加速铜导线腐蚀;
  • 在污水处理厂,H₂S + 湿度 + 微生物共同催生“黑锈”;
  • 在数据中心冷却系统附近,SO₂ + NOₓ + 高温可导致焊点脆化。

混合气体的协同效应往往比单一气体腐蚀性强数倍甚至数十倍。因此,仅测试单一气体(如只测SO₂)会严重低估实际风险。

MFG测试的核心价值,就在于还原这种“复合毒气”的真实杀伤力。



测试怎么做?一场精密的“腐蚀实验”

典型的MFG测试流程如下:

  • 设定环境等级:
    根据ISA 71.04确定环境等级(如G3)

    设定测试条件(如H₂S 5-50ppm, SO₂ 0.1-25ppm, 40℃, 75%RH)

  • 持续暴露:通常为7-21天或更久

  • 性能评估:

    • 外观检查(变色、锈蚀、霉斑)
    • 电气功能测试(绝缘电阻、接触阻抗)
    • 腐蚀监测(使用铜片试样监测腐蚀速率)




哪些行业最需要MFG?

✅ 轨道交通:地铁、高铁长期运行于高湿、含硫隧道中;
✅ 新能源:光伏逆变器、储能系统部署在海边或沙漠边缘;
✅ 工业自动化:PLC、传感器常用于化工、造纸、电镀车间;
✅ 通信基站:尤其在东南亚、中东等高温高湿高污染区域;
✅ 军工与航天:极端环境下的装备必须万无一失。




如何提升产品的抗腐蚀能力?

1. 材料升级

  • 使用镀金/镀钯连接器替代普通镀锡;
  • 选用耐腐蚀合金(如不锈钢316L、哈氏合金)外壳;
  • PCB采用三防漆(Conformal Coating)或纳米涂层

2. 密封设计

  • IP66/IP67防护等级 + 密封胶圈,物理隔绝腐蚀气体;
  • 正压通风系统(如充氮保护)用于关键腔体。

3. 电路冗余与隔离

  • 关键信号线增加屏蔽层;
  • 高阻抗节点远离易腐蚀区域。

4. 定期维护策略

  • 在G3/GX环境中,建议每1–2年进行腐蚀状态巡检。