在油田、污水处理厂、地热电站、甚至城市下水道中,一种带有臭鸡蛋气味的无色气体——硫化氢(H₂S)正悄然侵蚀着设备与系统。
它浓度极低时即可致命,而对工业设备而言,即使十亿分之一(ppb)级别,也能引发严重的电化学腐蚀与材料失效。
尤其在新能源、通信、汽车电子等领域,银触点硫化、铜导体变黑、焊点电阻飙升等问题频发,根源往往指向H₂S污染环境。
而硫化氢腐蚀测试,正是模拟这类含硫大气,提前验证产品在长期低浓度H₂S暴露下的可靠性。
今天,就带你深入这项被严重低估却至关重要的环境可靠性测试。
一、为什么H₂S如此危险?——“低浓度,高破坏”
硫化氢(H₂S)是一种强还原性、弱酸性气体,其腐蚀机制极具隐蔽性:
浓度极低即有效:
0.1 ppm H₂S 可导致银触点在数周内生成硫化银(Ag₂S);
10 ppb 长期暴露即可引发通信连接器接触不良。
协同效应显著:
H₂S常与SO₂、NO₂、Cl₂等共存,形成混合气体腐蚀(MFG),加速金属劣化。
二、H₂S如何“悄悄毁掉”电子产品?
🔥 核心腐蚀机制:
1. 银迁移与硫化
触点表面生成黑色硫化银(Ag₂S),电阻急剧上升;
在湿气+偏压下,银离子迁移形成枝晶,导致短路。
2. 铜导体腐蚀
生成硫化亚铜(Cu₂S)或硫酸铜,导线变脆、断路;
PCB走线阻抗漂移,信号完整性受损。
3. 焊点劣化
锡铅或SAC焊料中的铜/银成分被硫化,界面结合力下降;
热循环下易开裂。
4. 非金属材料影响
某些弹性体(如NBR)在H₂S中硬化开裂;
光学镜头镀膜可能变色。
三、H₂S腐蚀测试怎么做?标准与方法
目前主流采用混合气体腐蚀测试(MFG)框架,在其中重点控制H₂S浓度。
📏 常用标准:
IEC 60068-2-60(Test Ke):Method 4(含H₂S)
ASTM B827:Standard Practice for Mixed Flowing Gas (MFG) Tests
Telcordia GR-63-CORE:通信设备强制要求
🔬 典型测试条件(以IEC 60068-2-60 Method 4为例):
| 参数 | 条件 |
|---|---|
| H₂S浓度 | 10 ± 3 ppb(严酷等级1)或 100 ± 30 ppb(等级2) |
| SO₂浓度 | 100 ± 30 ppb(协同加速) |
| NO₂浓度 | 200 ± 60 ppb |
| Cl₂浓度 | 10 ± 3 ppb(可选) |
| 温度 | 30 ± 0.5℃ |
| 相对湿度 | 75 ± 2% RH |
| 持续时间 | 10天、21天或28天 |
💡 关键细节:
气体需持续流动(Mixed Flowing Gas),避免局部饱和;
测试前后测量接触电阻、外观、功能;
可配合SEM/EDS分析腐蚀产物成分。
四、哪些产品必须做H₂S测试?
| 行业 | 风险部件 | 测试要求 |
|---|---|---|
| 通信设备 | 银触点连接器、继电器 | Telcordia GR-63:21天 MFG(含H₂S) |
| 汽车电子 | 传感器、ECU连接器 | LV124 / VW 80101:H₂S 10 ppb × 10天 |
| 工业控制 | PLC端子、开关触点 | IEC 60721-3-3 Class 3C3(含硫环境) |
| 油气装备 | 井下仪器、监测模块 | NACE MR0175:材料抗硫化物应力开裂 |
| 轨道交通 | 车厢电气柜 | EN 50155:Class S2(含H₂S) |
结语:在“臭鸡蛋气体”的包围中,可靠是沉默的胜利
硫化氢没有硝烟,
却能在日积月累中,
让精密的连接变成断路,
让可靠的信号变得失真。
而H₂S腐蚀测试,
就是工程师在实验室里,
为产品提前经历的那场“毒气考验”。
它不追求瞬间的坚固,
只确保——
在充满硫化物的真实世界中,
你的产品依然能稳定运行,不负所托。


