文章标题
正文
引言
一、 试验目的与意义
1.
材料筛选与认证：为在工业区、城市道路等高风险环境中使用的设备（如汽车电子元件、户外通信设备、电力连接器）选择最合适的材料与防护涂层。 2.
质量控制与可靠性评估：确保批量生产的产品（特别是精密电子元器件和接触件）具备一致的耐腐蚀性能，满足可靠性标准。 3.
加速寿命预测：通过加剧的腐蚀环境，在较短时间内模拟材料在自然环境下长期暴露可能出现的失效模式，从而预测其使用寿命。 4.
失效分析与改进：当现场发生腐蚀失效时，通过重现故障的实验室试验，分析腐蚀机理，为产品设计和材料工艺的改进提供依据。
二、 常用试验标准
•
IEC 60068-2-60： 电工电子产品环境试验 第2-60部分：试验方法 试验Ke: 流动混合气体腐蚀试验。该标准详细规定了使用包括NO₂在内的多种混合气体（常与SO₂、Cl₂、H₂S等组合）进行试验的设备、流程和评价方法。 •
GB/T 2423.51： 中国国家标准，等效于IEC 60068-2-60。 •
ASTM G87： 标准实践- conducting moist SO₂ tests. 虽然主要针对SO₂，但其方法和理念对NO₂试验有重要参考价值。 •
ISO 16701： 人造大气腐蚀试验- 含有硫化氢和二氧化氮的盐雾交替暴露试验。 该标准引入了更复杂的循环腐蚀条件。
三、 试验方法概述
1.
试样准备：将待测材料或元器件清洗、脱脂干燥，并记录初始状态（外观、重量、电气性能等）。 2.
配置环境： •
气体浓度：通过精密的质量流量控制器，将高纯NO₂气体与压缩空气按比例混合，在试验箱内形成稳定且均匀的特定浓度（常用浓度为0.5 ~ 20 ppm，甚至更高，取决于严酷等级）。 •
温湿度控制：严格控制试验箱内的温度（通常为25°C或30°C）和相对湿度（通常为70% ~ 75%）。高温高湿会极大加速腐蚀进程。 •
气体流速：保持气体在箱内流动更新，以确保浓度均匀并带走腐蚀产物。 3.
暴露阶段：将试样放入箱内，持续暴露预定时间（如24h, 48h, 96h或更长）。试验可以是连续的，也可以是“暴露-湿润-干燥”的循环模式，后者更能模拟真实环境，加速效果更明显。 4.
恢复与评价：试验结束后，取出试样，在标准大气条件下放置一段时间以恢复稳定，然后进行最终评价。 •
外观检查：观察表面颜色变化、腐蚀产物形态、点蚀、起泡、剥落等现象。 •
腐蚀速率测量：对金属试样，通过精确称重计算质量变化率。 •
功能测试：对电子元器件，测试其电气性能（如接触电阻、绝缘电阻）的变化是否超出允许范围。 •
微观分析：使用光学显微镜、扫描电子显微镜（SEM）和能谱分析（EDS）观察腐蚀形貌并分析腐蚀产物成分。
四、 腐蚀机理
1.
NO₂溶于试样表面的水膜，生成硝酸（HNO₃）和亚硝酸（HNO₂）： 2NO₂ + H₂O → HNO₃ + HNO₂2.
生成的强酸电离出H⁺离子，作为去极化剂，持续促进金属的阳极溶解（氧化）反应。 3.
对于银等贵金属，NO₂会直接导致表面形成硫化银膜，造成接触电阻急剧升高。
五、 安全须知
•
试验箱必须保持良好密封，并安装在有效通风的实验室或通风橱内。 •
操作人员需佩戴适当的个人防护装备（PPE），如防毒面具、手套和护目镜。 •
实验室应配备NO₂气体泄漏监测报警仪。 •
废气必须经过碱液吸收等无害化处理后才能排放。