电控产品的腐蚀种类介绍

瓜爷耶 2024-01-01 发布于湖北

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这是瓦特产品设计公众号的第 122 篇原创内容

电控产品的压铸件设计和材料的选择时，我们往往需要考虑腐蚀的基本需求。

腐蚀按照机理可分为两类：化学腐蚀和电化学腐蚀。

化学腐蚀是指金属与非电解质直接发生化学反应而发生的金属腐蚀。腐蚀过程是一种氧化和还原的纯化学反应，即腐蚀介质直接同金属表面的原子相互作用而形成腐蚀产物。反应进行过程中没有电流产生，其过程符合化学动力学规律。电化学腐蚀是金属与电解质溶液发生电化学作用而引起的破坏。电化学腐蚀过程中伴随着腐蚀电流的产生，其服从电化学动力学的基本规律。

通常我们会参考客户对腐蚀的技术输入条件，也就是客户对盐雾腐蚀的要求。而一般电控盐雾测试属于中性盐雾腐蚀（PH值在6.5~7.2），再根据需要抵抗的试验周期，如240H，480H，720H......，参考类似要求或者材料的成分初步进行判断，有时针对未曾做过的试验要求，如交变盐雾测试，9周（1440H）等，就需要进行实测试验提前进行摸底。

为什么要进行盐雾腐蚀测试呢？那是因为汽车零部件有很长的生命周期，而且大部分电控产品（电驱、转向等底盘外露件）长期需要暴露在天然环境下，从而会承受来自各方面的气候负荷的影响：大气中的氧气、湿度和温度变化、污染物等，具体而言，如冬季除冰剂的喷洒，又如近海地区含盐大气侵蚀或者含盐与干燥大气交替侵蚀现象，这些应用场景均反映了盐雾腐蚀测试的必要性。

压铸零件如壳体，是一种用于保护电子设备免受环境影响的金属外壳。压铸件的任何部分的腐蚀以及导致零件功能失效的内部腐蚀路径都是一个令人担忧的问题。所有设计都会发生腐蚀，腐蚀管理对产品的完整性至关重要。

通常电控产品组件的腐蚀影响来自下面的组成部分：压铸金属合金材料、密封的路径、密封的类型、密封的材料、螺钉、连接器、盖子、灌封凝胶、密封粘合剂等，这些组件需要协同工作，才能保证整体的密封性能以及耐腐蚀性能。在进行产品的耐腐蚀的结构设计时，应首先充分考虑任何影响压铸外壳的形状、配合和功能的因素。

通常压铸件会受到三类的腐蚀：

大气腐蚀、电偶腐蚀或缝隙腐蚀。

大气腐蚀是指金属与环境发生化学反应。这些反应发生在同一表面上，但发生在不同的位置，可以通过从宏观到原子的距离进行分类。铝合金上的这种反应通常会在零件上产生保护涂层，该涂层以递减的速度或以高度局部的方式形成，称为点蚀。点蚀腐蚀破坏主要集中在某些活性点上，蚀孔的直径等于或小于蚀孔的深度，严重时可导致设备穿孔。环境示例包括汽车油液、道路盐、温度和湿度等。

电偶腐蚀是在电解质存在的情况下，不同金属界面上的电化学反应。在电解质溶液中，异种金属接触时，电位较正的金属促使电位较负的金属加速腐蚀的类型。

接触腐蚀又称电偶腐蚀。两种不同的金属相互接触而同时处于电解质中所产生的电化学腐蚀。由于它们构成自发电池，故受腐蚀的是较活泼的及作为阳极的金属。例如，用铁铆钉联结的铜板在潮湿的空气中即发生接触腐蚀，铁为阳极，发生溶解而被腐蚀。接触腐蚀通常可用电镀、涂刷涂料、加入缓蚀剂等来防止。

缝隙腐蚀通常发生在当两个表面形成狭窄的密闭空间或缝隙时，其中缝隙大到足以允许液体进入，但小到足以维持潮湿的停滞区。缝隙中的液体的氧含量通过与铝表面的氧化膜反应而消耗。当氧气置换（通过扩散）缓慢（缺氧）时，腐蚀停止或减缓。在缝隙的入口处，无论是浸入水中还是暴露在空气中，氧气充足，并形成局部腐蚀细胞。在很长一段时间内，腐蚀将继续沿着缝隙路径迁移，破坏任何密封屏障。凡是依靠氧化膜或钝化层抗腐蚀的金属特别易发生这种腐蚀。