环氧胶粘剂及其胶接界面热氧老化机理研究

采用红外光谱、X射线光电子能谱和扫描电镜对环氧胶粘剂的热氧老化机理进行了研究。同时,对环氧胶接结构进行了力学性能分析,研究了热氧环境对其力学性能退化的影响。结果表明,环氧胶粘剂在热氧加速老化中发生的化学反应主要有后固化反应和氧化反应。热氧老化过程中,环氧胶中的羟基被氧化为醛基化合物,亚甲基被氧化为酰胺。热氧加速老化后的力学性能表明,环氧胶材料本体的耐老化性能好,界面粘接强度具有较好的稳定性。     

PCB-HASL电路板在NaHSO_3/Na_2SO_3溶液中的腐蚀电化学行为

采用电化学阻抗谱(EIS)和扫描Kelvin探针技术(SKP)研究了热风整平无铅喷锡处理印制电路板(PCB-HASL)在模拟电解质0.1 mol/LNaHSO3以及不同pH值的0.1 mol/LNaHSO3/Na2SO3溶液中的腐蚀行为与机理,探讨了浸泡时间和pH值对其腐蚀机理转变的影响,通过OM,SEM结合EDS对PCB-HASL表面上腐蚀产物形核和扩展行为进行了观察和分析.结果表明,PCB-HASL试样在酸性NaHSO3/Na2SO3溶液体系中的腐蚀形式类似点蚀,浸泡前期腐蚀坑加速扩展,腐蚀产物主要为Sn的氧化物和硫酸盐.NaHSO3溶液能够活化PCB-HASL试样表面,且腐蚀坑形核仅发生在浸泡初期.而在中性或碱性NaHSO3/Na2SO3溶液体系中,PCB-HASL试样表面腐蚀坑形成受到抑制,电解质溶液通过氧化膜向电极界面的传输过程限制了电极反应速率.     

稀H_2SO_4液滴对PCB初期腐蚀行为的影响

采用交流阻抗谱(EIS)和扫描Kelvin探针(SKP)技术研究4种表面工艺处理印制电路板(PCB)试样在不同pH值稀H2SO4液滴下的腐蚀行为,通过体视学显微镜和扫描电镜结合能谱对PCB上液滴扩展和腐蚀行为进行观察分析。结果表明:覆铜板(PCB-Cu)在液滴作用下发生全面腐蚀;无电镀镍金处理电路板(PCB-ENIG)主要为微孔腐蚀,腐蚀微孔数目由液滴边缘向液滴中心区域逐渐递减,而化学浸银处理电路板(PCB-ImAg)的腐蚀仅局限于液滴边缘,两者基底金属均发生了不同程度的腐蚀;热风整平无铅喷锡板(PCB-HASL)的腐蚀最轻微。结合EIS和SKP分析表明:稀H2SO4能够活化液滴作用区域,增大试样表面电位差,从而促进试样腐蚀;整体上,PCB-ENIG试样的耐蚀防护性能略优于PCB-ImAg试样的,PCB-HASL的最优。     

霉菌环境下喷锡处理印制电路板的腐蚀行为

采用扫描Kelvin探针测试技术研究喷锡处理(Hot air solder level,HASL)印制电路板(Printed circuit board,PCB)在霉菌环境下的腐蚀行为;采用通过体视学显微镜、扫描电镜和能谱分析对印制电路板的霉菌生长和腐蚀情况进行观察和分析。扫描电镜和能谱结果表明,在湿热环境下,绳状青霉在喷锡处理PCB表面具有优先生长特性,表现为簇状菌丝体交织覆盖。PCB表面腐蚀产物脱落,出现漏铜现象。扫描Kelvin探针结果分析表明,喷锡处理PCB表面霉菌菌落区域作为腐蚀电池的阴极受到保护,而菌落边缘区域作为阳极发生腐蚀;扫描Kelvin探针测试技术可以用来表征霉菌环境下的印制电路板腐蚀行为,表征微区电极反应类型和腐蚀进程。     

铜在含氯薄液膜和杂色曲霉作用下的腐蚀行为

目的 研究纯铜在含氯液膜和霉菌共同作用下的腐蚀行为与机理。方法 将海南文昌采集的一株野生杂色曲霉接种到质量分数分别为0.9%和3.5%的NaCl溶液中制成孢子悬浮液,将孢子悬浮液均匀喷洒到铜试样表面后进行恒温恒湿试验,试验不同周期后采用体视学显微镜、扫描电子显微镜观察铜试样的腐蚀形貌,采用X射线光电子能谱仪分析试验14 d的试样表面和氩离子刻蚀15 s后的成分。结果 纯铜在NaCl薄液膜下的腐蚀产物具有明显的双层结构,内层靠近基体的为致密的Cu2O钝化层,外层为疏松的Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl组成的Cu(II)碱式盐;无菌时,铜表面出现大量蓝绿色的Cu(II)碱式盐,杂色曲霉存在时,铜表面腐蚀产物主要为红棕色的Cu2O钝化膜,仅有少量Cu(II)碱式盐零星分布在Cu2O膜外层;0.9% NaCl薄液膜与霉菌共同作用时,试样表面腐蚀产物主要为Cu2O,当薄液膜中盐的质量分数升高到3.5%时,霉菌数量减少,Cu(II)碱式盐较0.9% NaCl薄液膜组增多。结论 纯铜的腐蚀产物由内层的Cu2O钝化层、外层的Cu2(OH)2CO3和Cu2(OH)3Cl组成双层结构。杂色曲霉通过呼吸作用影响液膜中的O2浓度进而影响铜的腐蚀产物组成,霉菌存在时腐蚀产物中Cu(II)碱式盐显著减少。含氯液膜与霉菌共同作用时,液膜中的NaCl浓度通过影响杂色曲霉的生长活性而影响腐蚀产物组成。     

电子元器件环境腐蚀研究进展

电子设备中接点、连接件和集成电路等电子元器件具有尺寸小、形状复杂的特点,与结构材料相比,微量的腐蚀产物就可能造成失效,因此其腐蚀常常要比结构材料的腐蚀更为严重。电子设备在大气使用环境中又多在电场和磁场的作用下工作,电子元器件不仅对大气污染物和尘埃非常敏感,而且电场和磁场会加速离子的迁移而促进腐蚀的发展。     

霉菌对超高强钢腐蚀行为的影响

采用扫描Kelvin探针测试技术,研究了300M钢、Aermet100钢与超高强不锈钢在黄曲霉、黑曲霉、球毛壳霉、绳状青霉和杂色曲霉组成的混合霉菌菌种作用下的腐蚀行为.通过扫描电镜结合能谱分析对霉菌在三种超高强钢上的生长进行了观察和分析.300M钢试样上霉菌呈现分散式堆积生长,数量逐渐增加;Aermet100钢试样上霉菌呈现分散式单个生长方式,数量逐渐增加;超高强不锈钢上霉菌呈现放射式网状生长方式,数量急剧增加,在钢表面形成一层生物膜.霉菌实验后,三种超高强钢表面都发生一定的腐蚀.300M钢腐蚀最严重,蚀坑宽而浅;Aermet100钢次之,蚀坑窄而深;超高强不锈钢的耐蚀性最好.扫描Kelvin探针测试结果表明,霉菌一定程度上能促进300M钢和Aermet100钢的腐蚀,而对超高强度不锈钢的腐蚀行为有一定抑制作用.      

典型高强紧固件海南雨水环境腐蚀及防护研究

通过高强结构紧固件海南雨水浸泡(168 h)实验和海南淋雨大气环境暴露(480 h)实验,获取了30CrMnSiA、30CrMnSiNi2A、GH4169和Ti-6Al-4V材料的高强结构紧固件的南海雨水腐蚀数据,验证了不同表面处理措施和醇酸清漆等表面防护涂层对紧固件的保护效果。结果表明:GH4169和Ti-6Al-4V材料在海南雨水环境下有较强的耐蚀性;flZnAl12表面处理能够满足30CrMnSiNi2A紧固件的防护要求;Fe/Ep.Zn7.c2C和flZnAl12表面处理可在一定程度上提高30CrMnSiA紧固件耐蚀性,但仍不能避免点蚀发生,紧固件外部涂覆醇酸清漆对产品有很好的保护效果。     

霉菌对裸铜和镀金处理的印制电路板腐蚀行为的影响

采用扫描Kelvin探针测试技术研究了裸铜印制电路板(PCB-Cu)和无电镀镍金处理印制电路板(PCB-ENIG)在霉菌作用下的腐蚀行为,通过体视学显微镜、扫描电镜和能谱分析对PCB的腐蚀和霉菌生长情况进行了观察和分析.结果表明,在湿热环境下霉菌在2种材料表面均能良好生长并且数量逐渐增加,28 d完成一个生长代谢周期且分生孢子活性良好;84 d后试样表面都出现了腐蚀产物,PCB-ENIG腐蚀更为严重.霉菌的生长代谢作用在一定程度上能抑制PCB-Cu表面霉菌生长区域的腐蚀,但是对PCB-ENIG的微孔腐蚀起促进作用.