SO_2/盐雾复合循环加速腐蚀试验模拟锌在户外大气暴露腐蚀行为

根据锌在户外典型地区大气腐蚀的特点,研究了模拟户外大气环境的实验室加速腐蚀试验方法,且从腐蚀动力学特征、腐蚀机理、腐蚀产物及试样表观干湿状态四方面探讨了锌在我国典型地区大气暴露腐蚀试验结果与实验室加速腐蚀试验结果的相关性。研究结果表明,SO2/盐雾复合循环加速腐蚀试验一定程度上较好地模拟了锌在典型地区的大气腐蚀行为,通过这种加速腐蚀试验可以针对锌在典型地区大气暴露腐蚀行为进行一定程度的预测。

周浸加速循环腐蚀试验中耐候钢锈层的电化学特征

通过周浸加速腐蚀试验研究了耐候钢和碳钢在 3 5 %NaCl溶液中的腐蚀情况。试验结果表明 :腐蚀 2 0 0h的耐候钢表面生成的致密锈层主要由α CrxFe1-xOOH组成。通过人工合成相应组分的腐蚀产物 ,并测试其离子选择性 ,发现该锈层有阳离子选择特性 ,能阻挡氯离子进入 ,降低钢的大气腐蚀速率 ;电化学交流阻抗 (EIS)

电子装备防护涂层循环加速腐蚀试验方法

对防护涂层进行腐蚀试验是考察其耐腐蚀性能的方法之一。本文分析了电子装备防护涂层特性及影响耐腐蚀性能的主要环境影响因素,并分析在海洋大气环境下防护涂层的腐蚀失效过程,结合现有主要的循环加速腐蚀试验方法,总结了循环加速腐蚀试验方法制定的一般原则,最后指出了发展方向。

不同加速试验对环氧/聚氨酯涂层失效机制的影响

研究了模拟南海海洋大气环境下铝合金表面环氧锌黄/丙烯酸聚氨酯涂层体系的失效过程,通过循环加速、紫外/冷凝和中性盐雾的对比试验,探讨了在循环加速试验中紫外-冷凝试验和盐雾试验分别对复合涂层失效过程以及对聚氨酯面漆和环氧底漆失效机制的影响。结果表明,紫外-冷凝过程对丙烯酸聚氨酯面漆有较强的破坏作用,但对复合涂层体系整体的阻抗变化影响较小;紫外-冷凝过程中,位于面漆玻璃化转变温度范围内的试验温度,以及紫外光对氨基甲酸酯基团的破坏作用,是导致面漆发生破坏的主要原因。盐雾试验对面漆的失光率和色差变化影响不大,但连续的盐雾渗透对涂层体系的阻抗下降具有明显的加速作用,同时导致涂层与基材的附着力显著降低。相比单独的紫外-冷凝试验或盐雾试验,循环加速试验综合考虑了南海海洋大气中强太阳辐射、高温高湿、高盐分和温差等环境因素,能更准确反映南海大气环境中复合涂层的失效过程。

HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法研究

目的建立一种HTPB推进剂自然环境加速老化试验方法。方法研发一套户外热循环自然环境加速试验装置,可以模拟和强化太阳辐射对HTPB推进剂的热效应和昼夜温差冲击效应,并保持环境温度日夜温差循环、季节温差循环的特点。利用该装置,在海南万宁试验站户外暴露场开展HTPB推进剂自然环境加速老化试验及其验证试验,设定试验最高温度不超过70℃,并同期开展HTPB推进剂库房贮存试验。从模拟性、加速性、重现性评价自然环境加速老化试验方法的可信度。结果随着老化时间的延长,最大拉伸强度保留率波动下降,可作为HTPB推进剂敏感力学参数。与该推进剂在库房贮存不同时间的最大拉伸强度保留率相比,在置信度为99%,两种试验方法的Spearman秩相关系数为0.93时,自然环境加速老化试验方法对于库房贮存试验方法的加速倍率为5倍,自然环境加速老化试验重现性良好。结论建立了一种适用于HTPB推进剂的简单易行、模拟性强、加速倍率高的自然环境加速老化试验方法,能再现HTPB推进剂在实际库房贮存的力学性能变化规律。

采用紫外老化-中性盐雾腐蚀循环试验评价有机涂层的性能

通过傅里叶红外变换光谱以及光泽、色差、附着力等测试手段,对冷轧钢板表面环氧底涂以及环氧底漆+聚氨酯面漆涂层体系经过紫外老化(UV)、中性盐雾试验(NSS)或紫外老化-中性盐雾腐蚀循环试验(UV–NSS)后的性能进行了对比研究。相比传统的单一NSS和UV试验,UV–NSS试验提供了一个动态多因素相互作用的试验体系,更接近复杂的服役环境,反映出涂层实际的耐腐蚀效果。

环氧富锌涂层配套体系长效防护性能研究

在热带沿海地区,高湿热、高盐和高辐照是一种极端严酷的腐蚀环境。在这类特殊条件下,金属材料的腐蚀失效问题已成为制约装备发展与应用的重大瓶颈,而目前工程中常用的环氧富锌涂层在此类严酷恶劣环境下的长效防护性能还缺乏深入研究。本文通过进行紫外/凝露、中性盐雾、湿热试验的循环试验,研究了环氧富锌涂层配套体系在高湿热、高盐和高辐照的腐蚀环境下对碳钢的长期保护性能,通过附着力、涂层划痕处腐蚀蔓延宽度、表面微观形貌和电化学阻抗谱等方法对涂层的防腐性能进行研究。结果表明:经过175 d的循环加速腐蚀试验后,在不同周期36 d、70 d、100 d、175 d的附着力相对于初始附着力(10.45 MPa),下降率分别为4.3%、10.0%、13.2%、18.7%,尽管附着力有所降低,但下降幅度不大。划痕处在不同周期36 d、70 d、100 d、175 d的腐蚀蔓延宽度分别为0.75 mm、1.25 mm、1.74 mm和2.38 mm,均小于富锌底漆涂料规定的≤3 mm。SEM观察结果显示,在涂层暴露的四个周期内,涂层表面产生明显变化,试验后期生成大量块状产物。EIS结果显示,涂层的阻抗数值在36d~100d的过程中呈现出逐渐降低的过程,从2.93×10^(10)Ω·cm^(2)到6.148×10^(9)Ω·cm^(2),而在(100~175)d时,感抗弧的半径大小有一个小幅度的增大,阻抗谱没有出现第二个时间常数,可以说明环氧富锌涂层配套体系在这类环境下仍能保持完整和均匀,这与涂层中锌粉的阴极保护作用有关。研究结果表明环氧富锌涂层配套体系在此类严酷的腐蚀环境中仍然具有优异的长期防腐性能。

实验室加速环境下水性快干环氧厚浆底漆老化机理及失效过程

目的通过实验室循环加速试验模拟海洋大气环境,研究水性快干环氧厚浆底漆在服役过程中的老化机理及失效过程。方法设计“浸泡−紫外/冷凝−湿热老化循环加速试验”,并借鉴化学配方问题中的混料法设计循环试验中各单因素试验时长,随机生成3组不同时间组合的循环加速试验环境谱。采用电化学交流阻抗法,结合光泽度、色差、硬度、附着力及红外光谱等数据研究底漆的性能变化。结果在3组不同环境循环试验中,环境1(浸泡24 h−紫外/冷凝72 h−湿热老化48 h)中的底漆破坏程度最严重,硬度下降明显,6个循环周期后失光率、色差显著升高,等级分别为严重失光和严重失色,低频阻抗下降至3.9×10^(3)Ω·cm^(2);环境2(浸泡/4 h−紫外/冷凝12 h−湿热老化78 h)和环境3(浸泡54 h−紫外/冷凝42 h−湿热老化48 h)中的涂层硬度无明显变化,涂层附着力先上升后下降,试验结束后涂层低频阻抗均下降至2.7×10^(5)Ω·cm^(2)。结论水性环氧厚浆底漆的老化机理为亲水基团引起的水降解和紫外辐照引起的光氧降解间的协同作用,失效过程可分为涂层吸水、涂层/金属基体界面腐蚀发生和涂层失效等3个阶段。

基于微电子封装焊点超声图像边缘效应分析的可靠性无损评价方法

封装技术的集成化与小型化对封装内部焊点的无损评价方法提出了更高的要求。为研究微电子封装中焊点的可靠性问题,提出了一种基于微电子封装焊点超声图像边缘效应分析的可靠性无损评价方法。首先,设计并制造了装载有倒装芯片封装的试验样板,并利用热循环加速试验对样板进行老化处理。每4个试验周期,样板取出进行超声数据采集以监测焊点退化。其次,通过有限元仿真深入研究了超声波在电子封装内部的传播机制,建立了焊点超声图像几何特征与焊点实际物理特征之间的定性定量关系。在该理论基础上,提出一种焊点超声图像边缘提取算法,优化了焊点超声图像中心区域的定位。最后,通过焊点图像中心区域的亮度变化,确定了不同位置焊点的失效周期。利用均方根误差作为评价指标,将研究结果与以往方法进行了对比。结果表明:所提出的边缘检测算法在处理低质量焊点图像时,表现出显著的优势,具有良好的抗噪性能,能够得到清晰的单像素边缘;在焊点可靠性评价中,相较于以往的方法,均方根误差从137.11增强至41.23,检测精度提高了69.96%,大幅提升了焊点可靠性评价的准确性。这为微电子封装焊点的无损评价提供了有力的理论支持。

中东某地区的涂层保护性能研究

为研究在中东某地区严酷腐蚀环境下不同体系涂层对钢结构的防护性能,本文通过对热喷铝涂层体系、环氧涂层体系、环氧富锌涂层体系进行了4 200 h的循环加速腐蚀试验,积累了涂层的腐蚀数据,并对符合防护要求的涂层体系进行了成本分析。结果表明:经过4 200 h循环加速腐蚀试验后,热喷铝涂层体系与环氧富锌涂层体系未出现鼓泡、生锈、开裂、剥落、粉化的现象,表明在区域环境下涂层防护性能良好;环氧涂层体系出现了鼓泡、生锈的现象,表明该体系并不适用于严酷腐蚀环境中的防护应用。同时,通过成本分析,环氧富锌涂层体系的防护成本约为热喷铝涂层体系的75%。

丙烯酸聚氨酯涂层万宁近海地区自然老化历程与机理

选取具备我国典型热带海洋气候条件的万宁试验站,进行丙烯酸聚氨酯涂层(BDC)2 a近海大气的自然老化试验,对其在近海地区的老化历程及老化机理进行了研究;同时在实验室环境下进行了BDC样品的湿热、盐雾、UVA的循环老化试验,对其老化历程进行验证。结果表明:在万宁近海地区,BDC样品老化初期的光泽变化较明显,涂层以水解老化方式为主;老化中期涂层的失效大部分是由腐蚀介质Cl-的侵入而引起的;当老化1 a左右时,老化速度放缓,此时涂层的变化主要是由于光氧化作用;实验室加速循环试验谱湿热(168 h)-盐雾(168 h)-UVA(168 h)基本可以模拟涂层万宁近海地区1 a的变化,以色差为指标,模拟后关联度可达0.926,二者的XPS及FT-IR谱图也非常接近。

铜-不锈钢复合材料在HSO_3^-和/或Cl^-介质中的腐蚀行为

采用选择腐蚀技术,提取了铜-不锈钢复合材料中的纤维相,并测定了纤维相电极电位。通过循环加速腐蚀试验和电化学测试方法,研究了3种铜-不锈钢复合材料和纯铜在HSO3-和/或Cl-介质中的腐蚀行为。同时研究了腐蚀对材料的力学性能、导电性能和显微组织的影响。结果表明,Cu-10wt%SS原位(微观)复合材料在HSO3-和/或Cl-介质中具有一定的耐蚀性。HSO3-对铜-不锈钢复合材料腐蚀的影响显著。

某电源芯片μ via开裂失效分析及风险评估

该文介绍一种新型封装电源芯片的一种失效模式--μvia开裂,通过多种失效分析手段确定了其失效原因,并给出了相应的改进措施。另外,还通过温度循环加速试验进行风险评估,结合Weibull分布及Coffin-Manson加速模型,给出了该电源芯片的长期应用风险。

SO2对海洋大气环境中含铬耐候钢腐蚀行为的影响

为了研究工业大气污染对含铬耐候钢腐蚀行为的影响,经真空感应熔炼、轧制含铬和无铬两组耐候钢,以NaCl、NaHSO3为腐蚀介质,通过干湿循环加速腐蚀试验、腐蚀失重分析并结合XRD、SEM等方法,分析对比了含铬耐候钢在含SO2以及不含SO2海洋大气环境中的腐蚀行为。结果表明,在Cl^-1、Cl^-1+SO2环境下,铬均降低了钢的腐蚀深度,SO2加重了钢的腐蚀。试验钢锈层均主要由α-FeOOH,β-FeOOH,γ-FeOOH和Fe3O4构成,质量分数有所区别;在Cl^-1+SO2环境下,合金铬对α-FeOOH的形成有促进作用;SO2明显抑制了含铬钢中β-FeOOH的形成,降低了γ-FeOOH和Fe3O4的质量分数,并促进了含铬钢中α-FeOOH的形成。单一Cl^-环境中,含铬钢锈层有明显分层现象,外锈层疏松,内层致密;在Cl^-1+SO2环境下,含铬钢锈层无明显分层现象。在Cl^-1+SO2环境下,无铬钢中硫、氯元素富集于内锈层;含铬钢中铬在试验钢内锈层出现一定的富集,氯元素均匀分布于锈层中,硫元素在外锈层处富集。