軍用電子裝備在整個壽命期內的貯存、運輸和使用各個階段均會遭受各種惡劣環境條件的作用.在經受長時間惡劣環境條件的作用后,組成電子裝備的材料和結構必然會受到腐蝕和破壞,嚴重影響電子裝備的使用壽命和作戰效能.在各種惡劣環境條件中,作為生物環境條件的霉菌是引起軍用電子裝備腐蝕和破壞的一個重要因素.

 軍用電子設備

 
    我國東南沿海、嶺南區長江中下游地區、重慶、四川等地終年大部分時間溫暖潮濕, 霉菌極易在電子裝備的面板器儀表、絕緣材料、有機涂料、通信器材、印制板、非金屬元器件、光學器材等各種材料和結構表面生長,進而產生霉變和腐蝕,造成它們性能劣化,元器件失效,結構破壞,部件失靈,功能喪失,光學器材無法使用等嚴重后果,有的甚至誘發嚴重事故,造成巨大的經濟損失和軍事損失.

    隨著塑料、橡膠、涂料、密封材料、有機材料和有機高分子材料等在軍用電子裝備上的應用越來越多,霉菌對電子裝備的腐蝕和破壞的影響也將顯得越來越突出如何提高軍用電子裝備的防霉抗霉能力,防止或減少霉菌對它們的腐蝕和破壞,提高軍用電子裝備的環境適應能力及可靠性是值得深入研究的應當引起足夠重視.

    1 霉菌生長的條件

    霉菌屬于真菌,不是細菌,其營養體是多細胞結構的絲狀體,因此把絲狀真菌統稱為霉菌.在自然界中,霉菌通常都是以菌絲進行生長,以孢子進行繁殖.霉菌的生命活動與營養物質、溫度、濕度、氧氣、pH值等因素密切相關.霉菌喜偏酸性環境, 好氧,最適宜的生長溫度在25 ~ 35 ℃之間, 在相對濕度90% ~ 100%條件下生長良好, 相對濕度降至80%~ 85%, 霉菌生長變得緩慢甚至停滯.只要有可利用的碳源、氮源等營養物質, 并且溫度合適, 相對濕度大, 供氧充足, 霉菌就會大量生長.滋生的霉菌最終會對產品造成不同程度的危害.只要控制與霉菌生命活動有關的任何一個因素, 霉菌的生長就會受到極大的抑制, 產品也就不會受到霉菌腐蝕和破壞.

    2 防霉結構設計

軍用電子設備

 
    在軍用電子裝備的結構設計中, 應當重視防霉結構設計, 要把防霉結構設計貫徹到產品的總體設計中去.合理的結構設計能有效地消除或減弱霉菌賴以生存的環境條件, 抑制霉菌生長, 從而提高軍用電子裝備防霉抗霉能力.良好的結構設計應當是:結構完整、簡潔、流暢, 所有的構件尤其是暴露在外的構件能避免積水藏灰, 縫隙結構容易消除, 工藝防護操作方便;對大容積的結構件, 設計時應充分考慮設備的通風設置, 加強空氣流通, 保持設備內空氣干燥, 防止電子設備受潮或積水;根據需要和可能盡量采用密封結構。

    3 選擇抗霉材料

    霉菌生長必須要有營養物質, 缺乏可利用的營養物質, 霉菌也就無法生存.霉菌對軍用電子裝備的影響最主要的是通過對組成裝備的材料直接侵蝕和破壞來實現.對于不抗霉材料, 霉菌可以直接侵蝕材料, 從材料中獲取營養物質, 并分泌各種酶降解材料, 同時還能產生各種有機酸類物質和其它代謝產物, 對材料和產品造成明顯的破壞或損傷.對于抗霉材料, 如金屬材料和一些有機材料, 它們本身并不能直接提供霉菌生長的營養條件, 但由于材料或產品在制造、貯存、運輸和使用期間其表面積聚灰塵, 或沾染油污、汗跡和其它污穢物, 霉菌便能利用這些物質獲取營養進行生長發育, 并產生各種有機酸類物質和其它代謝產物, 從而破壞和損傷材料或產品.或是不抗霉材料與抗霉材料相毗鄰, 不抗霉材料滋生霉菌從而對抗霉材料造成損害.這種對材料的侵蝕和破壞是間接的, 其影響是次要的, 因此,要有效提高軍用電子設備的防霉抗霉能力, 選擇抗霉材料非常關鍵.產品設計時, 在不改變產品性能和功能的前提下, 盡可能地優先選擇抗霉性能好的材料.

    4 工藝防護

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    工藝防護是提高軍用電子裝備環境適應性的有效措施.對軍用電子設備中使用的金屬和非金屬材料表面鍍覆金屬層, 或在基體材料表面的金屬和非金屬覆蓋層上涂覆有機涂層, 能顯著提高軍用電子設備耐受各種惡劣環境條件的適應能力, 延長使用壽命.在表面處理工藝方法中, 采用最普通、最經濟、最有效的是涂覆有機層.

    涂料是一種以樹脂或油脂制成的有機高分子為主體的膠體聚合物溶液涂覆于金屬或非金屬表面,形成堅韌、附著牢固并具有一定功能膜層的材料.涂料中增塑劑、纖維素、潤滑油、穩定和著色劑以及某些樹脂能為霉菌提供可利用的營養物質, 在溫暖潮濕的環境條件下, 霉菌很容易在涂層表面生長, 腐蝕和破壞涂層, 使涂層失去防護或絕緣作用, 從而降低電子設備的使用壽命, 影響其性能.使用涂層的軍用電子設備, 其抗霉能力的強弱, 主要取決于是否選用了防霉涂料.

    值得注意的是, 涂料應當配套使用.底漆是涂層系統的最重要基礎, 同一涂料作為底漆應用在不同基材上則涂覆效果很不一致, 與基材的附著力也不一樣.涂料的配套使用要求底漆與基體材料之間, 底漆與面漆之間都具有良好的結合力且相互之間不產生不良反應.

    另外, 軍用電子裝備中的高壓器件或部件、變壓器、阻流圈、接插件、電路板以及有特殊要求的元器件往往還采用灌封工藝處理, 使它們能適應惡劣環境條件并保證正常工作, 提高可靠性.常用的灌封材料有環氧樹脂、聚氨脂或有機硅等, 但環氧樹脂、聚氨脂大多是不抗霉材料, 使用前需要進行防霉處理.

    5 使用防霉劑

    使用防霉劑是防止材料和涂料霉變十分有效的方法.由于防霉劑抗菌譜比較寬, 霉菌不容易對其產生抗性, 因此被廣泛使用.當軍用電子裝備因特殊需要必須選用不耐霉材料或涂料時, 可通過使用防霉劑來提高它們的防霉抗霉性能.防霉劑的種類繁多, 它們的性能和防霉效果各異.理想的防霉劑應當具有如下特點.

    1) 高效、廣譜、長效, 即使用微量防霉劑就能長期、有效地抑制或殺死多種霉菌;

    2) 低毒, 對人體無毒、無刺激, 不會產生過敏等作用, 不污染周圍環境, 安全性高;

    3) 具有良好的耐熱性和耐候性;

    4) 物理化學穩定性好, 難溶于水, 適用較寬的pH值和溫度范圍;

    5) 溶解性、分散性優良, 不影響材料或產品的基本性能和顏色;

    6) 使用方便, 價格低廉.

    目前還不存在沒有缺點的防霉劑.實踐證明,多組份防霉劑混合使用其防霉效果比單組份好.將防霉劑直接添加到材料或涂料中是簡單易行的方法, 添加量也很容易控制, 防霉時效也長, 因此大多采用這種方法.由于受材料、防霉劑的相溶性及加工工藝的限制, 防霉劑在材料或涂料中的分散性能稍差, 相對抗霉防霉性能受到一些影響.

    6 結 語

    防霉是軍用電子設備三防技術的重要組成部分.防霉結構設計和抗霉材料的優選是提高軍用電子設備防霉性能的關鍵, 必須納入產品的總體設計當中并從設計階段開始時就應當考慮.工藝防護能有效提高軍用電子設備環境適應能力, 恰當地運用鍍涂覆等表面處理工藝是提高電子設備結構和材料抗霉性能的重要手段.為了提高鍍涂覆工藝質量,提高防護性能, 必須對工藝技術的全過程進行嚴密的科學的控制和管理.在材料和涂料中添加防霉劑利弊兼有, 一方面能抑制或殺死霉菌;另一方面又會改變或降低材料和涂料的性能.為了更好地提高軍用電子設備的防霉抗霉能力, 應不斷研究和開發新型抗霉材料, 不斷發展新工藝新技術.同時, 在產品壽命期內控制環境條件, 定期維護, 抑制霉菌生長。

責任編輯：周婭

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