低温环境下电子电气缓蚀剂对飞机电子元器件电性能的影响
盐雾、湿热、高低温交变等环境因素是造成海洋环境下服役飞机电子元器件腐蚀的重要环境因素。单一环境应力和综合环境应力作用于接触对位置,造成接触部位切向摩擦和轴向挤压,触点出现微动磨损,触点基底材料暴露后将继续诱发接触面氧化腐蚀,超量相对位移也可使触点间进入塑性应力状态进而发生接触疲劳,以上现象均可导致电子元器件电接触性能退化甚至功能失效[1]。某型电子电气缓蚀剂为一种湿膜、水置换型润滑缓蚀剂,主要由高粘度机油,加有抗氧化、防锈、防腐蚀、水置换等多种添加剂成分制成,主要用于飞机电子电气元器件的腐蚀防护及润滑,可减少插拔应力和稳定接触电阻,并预防振动-感应磨损引起的过早失效。
本文选取模拟印制电路板作为试样,采用温度试验箱模拟飞机不同飞行高度时的温度,测试试样在不同低温下的接触电阻,计算试样接触电阻的变化率,评估低温环境下电子电气缓蚀剂对印制电路板接触电阻的影响。
1 试验
1.1 测试试样
1.1.1 边缘连接器和印制电路板
每个试样均有1个模拟印刷电路板及2个边缘连接器组成,其中,边缘连接器具有50个孔,采用50 u inch镍进行磷青铜电镀,之后采用30 u inch金电镀。每个接触弹簧应与模拟印刷电路板产生一个100~250 g的正常接触应力;模拟印刷电路板,长3 in,宽1.2 in,厚0.055 in,采用无氧高导电率铜进行双面电镀,并采用金相砂纸进行精饰以获取一个6.9±0.5 u in标准粗糙度的均衡中心线。耐低温试验件上每个触点焊接500 mm延长线以进行试验过程中测试,试验件外观形貌见图1。
1.1.2 缓蚀剂涂覆
采用自喷罐装电子电气缓蚀剂在模拟印刷电路板表面涂覆,表面喷涂薄薄的一层即可。在插入至边缘连接器之前涂覆端应反转(接触边朝上)并沿着非接触边缘保持垂直状态10 min。
1.2 试验仪器
主要试验设备及技术指标见表1。
1.3 试验方法
图1 耐低温试验件外观形貌
表1 主要试验设备及技术指标
序号 名称 主要技术指标 数量1 温度试验箱 温度范围:-70~150 ℃ 1 2 数字微欧计 测量范围:0.001 mΩ~20 Ω精度:0.001 mΩ 4
1.3.1 接触电阻测量
2)对雨区所在30.6°N的垂直结构分析发现,暴雨发生前,雨区中低层900~500 hPa相对湿度大,水汽较充足,且大气层结极不稳定,水平风的垂直切变较明显,这对强对流的落区预报有参考价值。
按照ASTM-B539规定条件即在开路电位为50 mV、直流电10 mA下对每个接触点进行接触电阻测试。每个试样在各不同温度下至少测试100个接触点。
1.2 试验地概况 供试土壤理化性状:pH 5.67,有机质27.77 g/kg,碱解氮118.5 mg/kg,速效磷23.97 mg/kg,速效钾148 mg/kg;土地平整,排灌方便,土地肥力均匀一致。
R后—同温度条件下试样涂缓蚀剂后的接触电阻。
每个试样在每个试验温度测试点数为100个,接触电阻变化量大于10 mΩ的点数为不合格点数,剔除不合格点数接触电阻值,求取其余接触点的平均接触电阻,试验统计结果见下表2。
由于试样接触电阻本身受温度影响较大,该变化与缓蚀剂作用无关。为了验证试样接触电阻受温度的影响程度,在不喷涂缓蚀剂的情况下,测试各温度条件下的接触电阻。待试样恢复到25 ℃,装配并喷涂电子电气缓蚀剂之后,再次测试各温度条件下的接触电阻。95%的所有接触测试电阻变化范围不应超过10 mΩ,超过10 mΩ的接触点为不合格测试点。
1) The simulation analysis of bumpers with different wall-thicknesses shows that the safety distance of the bumper increases with the increasing of thickness. When the wall-thickness is 1.5 mm, the unit mass energy absorption of the bumper reaches maximum.
2 试验结果及分析
2.1 试样外观
低温试验前后试样外观无明显变化,涂覆在试样表面的缓蚀剂没有发生凝固、皴裂等现象。
*Yuan Peng is President of China Institutes of Contemporary International Relations.
2.2 接触电阻变化率
低温试验测量试样的接触电阻,同试验温度下试样接触电阻变化量按公式(1)计算,
同试验温度下试样接触电阻变化率r按下列公式(2)进行计算:
R有—同温度条件下试样未涂缓蚀剂时的接触电阻;
1.3.2 低温试验
其中:R变—接触电阻变化量;
其中:
r —接触电阻变化率;
表2 耐低温试验结果
测试项目 测试点数不合格率 平均接触电阻(无缓蚀剂)(mΩ) 平均接触电阻(喷缓蚀剂)(mΩ) 变化量R变(mΩ) 变化率r 25 ℃ 0.0 % 201.035 202.067 1.032 0.51 %5 ℃ 4.0 % 194.038 191.558 2.480 1.28 %-15 ℃ 2.0 % 171.049 179.220 8.171 4.78 %-35 ℃ 2.0 % 161.333 170.031 8.698 5.39 %-55 ℃ 1.0 % 148.037 158.386 9.349 6.32 %-15 ℃ 4.0 % 188.917 180.433 8.484 4.49 %5 ℃ 4.0 % 197.275 192.841 4.434 2.25 %25 ℃ 1.0 % 201.533 206.062 4.529 2.25 %
1)MIL-PRF-81309F中测试规定,试验样本的原始接触电阻不大于15 mΩ的基础上,其接触电阻变化应不超过10 mΩ,即变化率小于66.7 %。而本次试验件样本初始接触电阻(含线缆电阻)为138~286 mΩ,由于基数较大,接触电阻变化量超出规定范围。
沙三段9砂组多以含粉砂细砂岩为主,砂岩粒径一般为0.11~0.28mm,粒度中值平均0.16mm,C值平均0.43mm。岩石类型以含泥质不等粒岩屑长石砂岩为主,碎屑成份中石英含量占35.7%、长石含量37.2%、岩屑含量27.0%,砂岩分选差,磨圆度为次棱状,反映出储层结构成熟度和成分成熟度较低,是近距离快速沉积的产物。依据岩心样品分析资料,9砂组平均孔隙度14.2%,平均渗透率0.91×10-3μm2,属于低孔超低渗储层。Y34-100取心分析化验资料显示,黏土矿物总含量11.1%,其中伊利石居多,含量占93%。
R后—同温度条件下试样涂缓蚀剂后的接触电阻。
由表2中第二列结果可见,测试点数的不合格率都低于5 %,但是仍有部分点数接触电阻超过了10 mΩ,分析其原因为:
与模拟印刷电路板连接的所有边缘连接器接触点在温度试验箱中进行ASTM-B539规定的接触电阻测试。测试应在所要求温度稳定15 min后进行,测试温度和顺序如下:25 ℃,5 ℃,-15 ℃,-35 ℃,-55 ℃,-15 ℃,5 ℃和25 ℃。
2017年3月我国民航局下发了关于民用机场收费标准的相关调整政策和方案,其中针对国内民用机场的成本变动、资源管理以及用户承受能力,采用公开透明、用户协商原则,合理的调整机场的收费标准。同时在依据机场公司成本投入的基础上建立相应的收费协商机制,机场服务产品的成本核算以及管理等对机场的收费标准会产生一定的影响。作业成本法本身的操作方法简单,成本计算方法准确,因此有利于在机场财务管理和控制中的应用。
R有—同温度条件下试样未涂缓蚀剂时的接触电阻;
2)接触电阻本身受温度影响较大,该变化与缓蚀剂作用无关。从表2中可以看出,试验件在不喷缓蚀剂的情况下,其接触电阻受温度影响较大。温度越低,电阻越小,故接触电阻增大的数据点,以及原始数据偏差较大的数据点,均为异常数据,推测为试验件制作缺陷导致。
现场采用挖掘机与装载机清理浮土,产生的弃土运输到指定位置,不得在现场大量堆放,以免影响正常的注浆施工。
由表2中第六列结果可见,温度越低,缓蚀剂对试样接触电阻的影响越大,这主要与缓蚀剂的主要成分有很大关系,缓蚀剂主要成分为高粘度机油,加有抗氧化、防锈、防腐蚀、水置换等多种添加剂成分的保护油脂,这些物质在低温下粘度增大,进一步导致电阻发生变化。
耻是一种情感体验,是人与生俱来的,正如孟子说的:“羞恶之心,人皆有之。”耻感,即感到自己可耻,是一种指向自我的痛苦、难堪、耻辱的体验,亦是因善在心中而对恶的恐惧。耻感产生于人对自我本性的完美追求和人在现实中自身德性的残缺之间的冲突与斗争。耻的本性在于人对自我品性偏离正道的认识,在于人对自我的升华。因此,《孟子·告子上》中说:“羞恶之心,义也。”《中庸》中说:“义者,宜也。”这也就是说人有了耻心,其行为才能恰到好处,才能不去做不该做的事情。保持耻感就是守护心灵,人只有知耻才能使灵魂安宁,使人格完善,才能获得幸福的生活。
3 结论
1)某型电子电气缓蚀剂对飞机电子元器件接触电阻影响很小,满足MIL-PRF-81309F中 95 %的所有接触测试电阻变化量不应超过10 mΩ的要求。
2)温度不超过-55 ℃时,电子电气缓蚀剂对飞机电子元器件接触电阻变化率的影响不超过7 %,温度越低,接触电阻变化率越大。
参考文献:
[1]周仲荣. 关于微动磨损与微动疲劳的研究[J]. 中国机械工程, 2000,11(10):1146~1150.
原研富马酸喹硫平片(参比制剂,英国阿斯利康有限公司,批号KR569,规格为每片25 mg);自研富马酸喹硫平片(湖南某药业公司提供,批号:151022‐01、151022‐02、151022‐03。规格均为每片25 mg);富马酸喹硫平对照品(中国食品药品检定研究院,批号100815‐200501);试剂均为分析纯。
[2]MIL-PRF-81309F, Corrosion Preventive Compounds,Water Displacing,Ultra-thin Film[S].
[3]ASTM-B539, Standard Test Methods For Measuring Resistance of Electrical Connections (Static Contacts)[S].