道路车辆电气电子设备流动混合气体腐蚀试验：模拟化学环境侵蚀的加速评估|检测认证专业知识分享|深圳市讯科标准技术服务有限公司

标题：道路车辆电气电子设备流动混合气体腐蚀试验：模拟化学环境侵蚀的加速评估

引言

现代汽车，尤其是电动汽车和智能化车辆，装备了大量精密的电气电子设备。这些设备不仅需要承受温度、振动等物理应力，还面临着环境中化学腐蚀性气体的威胁。即使浓度极低，诸如二氧化硫、氮氧化物、硫化氢等气体在长时间作用下也会导致触点氧化、引线腐蚀、焊接点失效等严重问题。流动混合气体腐蚀试验是一种在实验室内模拟并加速这种化学气体腐蚀过程的关键测试方法，用于评估设备的耐腐蚀性能。

一、试验概述与目的

流动混合气体腐蚀试验，通过将被测设备置于受控的、含有多种低浓度腐蚀性气体的密闭环境中，并保持气体流动和恒定的温湿度条件，来模拟真实大气环境中的化学腐蚀效应。

其主要目的在于：

•
加速腐蚀：在相对较短的时间内（几天或几周），重现自然环境中需数年才能产生的腐蚀效果，快速评估设备的耐腐蚀寿命。
•
评估腐蚀影响：考核腐蚀性气体对设备电气性能（如接触电阻、绝缘电阻）和机械性能（如材料强度、外观）的影响。
•
比较材料与工艺：对比不同镀层、封装材料及防护工艺的抗腐蚀能力。
•
保障长期可靠性：针对在工业区、沿海地区等腐蚀性环境使用的车辆，确保其电子设备的功能可靠性。

二、试验原理

该试验的核心原理是创造一个稳定、可控的强化腐蚀环境。将样品暴露在含有特定比例和浓度的腐蚀性气体（如SO₂, NO₂, H₂S, Cl₂等）混合气流中，在恒定的温度和相对湿度下保持一定时间。气体的流动确保了浓度均匀，并带走腐蚀产物，使新鲜腐蚀剂持续与样品表面接触，从而加速腐蚀过程。

三、试验设备与关键参数

1. 试验设备

核心设备为流动混合气体腐蚀试验箱，其必须满足：

•
气密性箱体：由惰性、抗腐蚀材料制成。
•
气体供应系统：能精确配比和输送多种高纯腐蚀性气体。
•
温湿度控制系统：精确控制箱内温度和相对湿度。
•
气体浓度监测系统：实时监测和控制箱内各腐蚀性气体的浓度。
•
排气处理系统：对排出废气进行无害化处理，符合环保要求。

2. 相关标准

常见的国际标准包括 IEC 60068-2-60 和 ISO 16750-4（道路车辆电气电子设备环境条件第4部分：气候负荷，其中包含腐蚀性气体测试）。中国标准通常等同或修改采用国际标准。

四、核心试验条件

试验的严酷程度和针对性由混合气体的种类、浓度、温湿度及暴露时间共同决定。常见的试验条件如下表所示：

表：流动混合气体腐蚀试验核心参数（示例）

参数	说明	常见条件示例
腐蚀气体种类与浓度	定义腐蚀环境的化学成分。不同气体组合模拟不同环境。	示例1（模拟工业/城市大气）：二氧化硫，氮氧化物，硫化氢等，浓度通常在ppb级至ppm级（如SO₂: 0.5 ppm, NO₂: 0.2 ppm）。
温度	影响化学反应速率的关键因素。	通常为 25°C 或 30°C。温度升高会加速腐蚀，但为避免引入热老化效应，通常选择接近常温。
相对湿度	在腐蚀过程中起电解液作用，是电化学腐蚀发生的必要条件。	通常设定在 70% RH 到 75% RH。湿度过高或过低都可能无法准确模拟实际腐蚀机理。
气体流速	保证箱内气体浓度均匀，并持续提供新鲜反应物。	保持稳定流速，确保箱内气体每小时更新数次。
暴露时间	试验持续的总时间。	根据所需的腐蚀程度而定，可以是 48小时, 96小时, 10天, 21天等。时间越长，腐蚀越严重。

五、试验程序与性能评价

1.
样品准备：样品应为最终产品或带有代表性镀层/材料的试片。
2.
初始检测：对样品进行外观检查、电气性能测试和拍照。
3.
进行试验：将样品放入试验箱，设定并稳定上述参数，开始试验。
4.
恢复：试验结束后，在规定环境条件下恢复一段时间，以稳定电气性能。
5.
最终检测：

•
外观检查：在显微镜下观察腐蚀产物的形态、颜色、分布。
•
电气性能测试：测量接触电阻变化、绝缘电阻等。
•
机械性能检查：检查引线强度、焊接点牢固度等。

六、应用与重要性

该试验主要应用于：

•
汽车电子：连接器、传感器、控制单元等对腐蚀敏感的部件。
•
航空航天电子。
•
工业控制设备。
•
电信设备。

结语

流动混合气体腐蚀试验是评估电气电子设备长期环境适应性的关键加速测试方法。它通过精确控制腐蚀环境，能够在短时间内揭示产品在恶劣化学大气下的潜在缺陷，为提升汽车电子设备的可靠性、安全性和使用寿命提供了至关重要的数据支持，是确保车辆在全生命周期内稳定运行的重要质量保障环节。

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