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  2. 電接觸中腐蝕常見的九種類型及其機理
    2025-03-06 14:03:24 作者:電子連接器手冊 來源:電子連接器手冊 分享至:

     

     腐蝕是金屬和周圍環境發生的化學或電化學反應,它引起金屬一些可察覺的改變,使金屬材料的性能和功能惡化。它從暴露的金屬表面開始,逐漸改孌受腐蝕材料的幾何形狀,而不涉區其化學組成和微觀結構。惡化從腐蝕層的生成開始,一直持續到只要有一種反應物能夠通過腐蝕層擴散并維持反應的進行。腐蝕層的組成和特性對腐蝕的速率有很大作用。

          
    大氣腐蝕
          金屬材料與大氣中存在的氧氣、二氧化碳、水蒸氣、硫和氯化物等接觸而逐漸產生的劣化或蝕變,使組成材料不斷變薄可以說是一般腐蝕的共同形式。由于腐蝕的電解特性,加速劣化只需要薄薄的一層水膜。盡管大氣腐蝕的速率與濕度、溫度、碗酸鹽和氣化物的濃度以及其他大氣污染物質有關,但它并不是隨著時間穩定不變的,而往往是隨著暴露時間的增長而降低。

    局部腐獨
           除腐蝕速率快和腐蝕區城非常小以外,局部腐蝕與一般腐蝕類似。由于可見表面裂痕往往很小,通常不能很好顯示發生在表層下的損壞程度,因此局部腐蝕引起的損壞一般不易探測和量化。局部腐蝕的特有形式包括裂縫、點蝕和局域生化作用。

    裂隙腐蝕
         金屬表面局部被侵蝕形成的腐蝕稱為裂隙腐蝕。這些被侵蝕的金屬表面通常是緊鄰其他物質表面,需要保護而不受完全暴露環境影響的區域。金屬和金屬或非金屬和金屬元件之間的狹小空隙間隙、裂紋、疤痕或其他的表面缺陷都有可能成為腐蝕的發源地。潮濕氣體和污染物質能夠滲人機械壓接式連接器中未填滿接觸潤滑劑的裂縫和洞穴。在螺栓連接器中,不銹鋼螺栓比碳鋼螺栓更容易發生裂隙腐蝕,尤其是有氯化物存在的時候。

    點蝕
         金屬表面的一點或很小區域形成的孔穴處發生的一種局部劣化稱為點蝕。孔六的形狀一般不規則,有的填滿腐蝕物,有的則沒有。點蝕通常對鍍層很薄的金屬有影響,發生在鍍層的稀薄處,使該點鍍層的力學性能在一定條件下損份,不能自修復。

    微孔腐蝕
          發生在薄而多孔的鍍層,當含有電離氣體的水膜存在時產生原電池,從而導致微孔腐蝕。腐蝕生成物通過鎮層上的小孔從活性基層或基底金屬穿越到接觸表面。這種類型的腐蝕常與氯化物和氧,以及硫酸鹽之間的相互作用有關。微孔是暴露鍍層下金屬、基體或基體和基底的鎖層缺路。

    遷延腐蝕
          當像銀或銅這樣的活性基底金屬與貴金屬或鍍層中的貴金屬合金緊鄰或直接接觸時,就會發生遷延腐蝕。基底金屬的腐蝕物遷延至貴金屬表面。遷延也可能從薄的鍍金層的微孔開始。這種腐蝕過程一般與硫化銅和硫化銀的腐蝕膜。


    電化學腐蝕

          金屬或合金與比它惰性大的金屬在同一電解液中接觸產生的一種加速腐蝕。在雙金屬組織中,這種形式的腐蝕是最嚴重的劣化作用之一。無論什么時候,只要不同的金屬共存于含有鹽離子的浴液中就會發生電化腐他。電化腐蝕的條件:


    • 材料具有不同的表面電勢

    • 共同的電解液

    • 共同的電流路徑


          電子流動的動力是兩種金屬之間不同的電勢,而流動的方向則取決于哪一種金屬更活躍。腐蝕發生時較活潑的金屬(情性小的)為陽極,不太活潑的金屬是陰極。


          以鋁-銅連接為例,鋁(陽極元件)溶解并在銅(陰極)上沉淀復雜的氫氧化鋁。同時,在陰板(銅)上析出氫氣。盡管生成的腐蝕物會抑制表面腐蝕的速率,但只要有電解液存在且鋁還沒有被完全耗盡,這一過程就不會停止。

           腐蝕對鋁-銅連接的作用主要有兩方面

    • 1,接觸區城嚴重減小造成電氣失效

    • 2,連按器被嚴重腐體造成機械失效


         多數情況下失效受這兩方面因素共同作用。彰響電化腐體的因素復雜多樣,但最重要的因素應該是濕度。分了抑制腐蝕環境中電化學反應的不利影響和保特較低接觸電阻,可以采取很多減緩措施,如用一種中間電勢能的金屬作為鍍層,使用輔助接觸元件和過渡墊片等。如下圖中,增加潤滑劑以后,能有效地阻止金屬間的電子流動。


    塵士腐蝕

          發生是由于塵士中含有水溶性的鹽,其溶液構成電解液從而導致金屬腐蝕。這個問題已經進行了廣泛的研究。結果表明,相對濕度和 pH值是影響塵土腐蝕最重要的兩個因素。金屬的腐蝕與相對濕度幾乎成線性增長。


    應力腐蝕

          裂紋是由拉應力和腐蝕環境共同作用形成的破裂。所需的拉應力可能是直接應力也可能是由于冷變形冷加工、焊接、熱處理、機加工和磨削等過程中形成的殘余應力。這些應力值及其影響常常是可估計的。焊接過程中產生的殘余應力趨近于材料的屈服強度。同樣,在有限的空間中腐蝕產物的生成可能導致產生巨大的不容忽視的應力。


          由于偵測細微裂縫和預測初始損壞非常困難,所以應力腐蝕裂紋被認為是一種災難性的腐蝕。慘重的失效也許就在極少材料損失的情況下意想不到地發生了。

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