电子与光伏行业中的腐蚀测试
随着电子器件和光伏组件在各类应用场景中的迅速普及,对其环境可靠性提出了越来越严格的要求。无论是消费电子、工业控制系统,还是光伏发电设施……这些产品在服役过程中均需面对多变而严苛的自然环境,包括高湿、高盐、温度波动及紫外辐射等。
在众多环境应力中,腐蚀被广泛认为是影响电子连接器、PCB线路板、光伏金属框架与支架等关键部件性能的主要因素之一。腐蚀不仅可能引发电性能下降、接触不良,还会导致机械结构失效,从而严重缩短产品使用寿命,增加运行与维护成本。
因此,在产品设计与材料选型阶段,通过加速腐蚀测试方法对材料耐久性进行科学评估,已成为电子与光伏行业质量控制体系中的核心环节。合理选择符合标准的腐蚀试验手段,不仅能够有效预测潜在失效模式,还能为优化产品设计、提升整体可靠性提供重要的数据支持。
在众多加速腐蚀试验方法中,工业物理旗下,英国 C&W 盐雾试验箱和循环腐蚀试验箱,以其卓越的测试重现性与符合国际标准的灵活性能,成为电子和光伏行业客户可靠的选择。
电子行业中的腐蚀测试应用
在电子行业,微连接器、PCB线路板、外壳组件等关键部件广泛应用于各类终端设备中。由于其尺寸微小、结构复杂且功能敏感,这些部件极易受到环境因素影响,特别是在湿热、盐雾、凝露等恶劣条件下,面临金属腐蚀、电化学迁移(ECM)、接触电阻升高等多种失效机制的威胁。
腐蚀不仅破坏材料表面完整性,还可能引起微观电路路径的断裂或短路,从而导致器件性能劣化乃至完全失效。根据ISO/IEC 60512-11-7:2011标准的研究,电子连接部件在腐蚀过程中其接触电阻值可增加数十倍,严重影响信号传输质量及系统稳定性,成为引发早期故障的重要因素之一。
为了有效评估和筛选耐腐蚀性能优异的材料与结构设计,电子行业普遍采用加速腐蚀测试作为关键手段。常见测试需求包括:
1. 电镀层耐腐蚀性评估
针对Ni(镍)、Au(金)等电镀材料,评估其在盐雾环境中抗腐蚀能力,验证涂层防护效果。
2. 连接器插针接触性能测试
通过盐雾试验模拟实际使用环境,观察插针接触电阻变化及镀层劣化情况,确保长期电气连接稳定。
3. PCB防护涂层耐久性验证
结合盐雾—干燥—凝露循环条件,测试PCB表面防护涂层的耐腐蚀性能,分析涂层失效机理。
通过系统性的腐蚀测试,电子制造商能够在产品开发初期及时发现材料和工艺中的潜在缺陷,从而有效延长产品寿命,提升可靠性水平。
光伏行业中的腐蚀测试应用
光伏组件作为长期暴露于户外环境的发电单元,需在20年以上的生命周期内持续耐受高湿、高盐、温度变化及紫外辐射等多重环境应力。尤其在沿海及高盐地区,盐雾腐蚀对光伏系统金属部件的威胁尤为严重。
1. 铝合金支架及螺栓紧固件盐雾耐蚀性测试
验证光伏支架材料在高盐雾环境中的抗腐蚀能力,确保结构稳定性和长期负载安全。
2. EVA封装层渗透失效与电气腐蚀评估
测试EVA材料对水汽与腐蚀性离子的阻隔性能,评估封装层失效后组件内部电气腐蚀风险。
3. 镀锌层、涂装层循环腐蚀耐久性比较
采用盐雾-干燥-湿热循环测试,比较不同表面防护工艺(如热镀锌、喷涂、粉末涂层)在实际环境模拟下的耐久表现。
通过结合传统盐雾试验与循环腐蚀模拟,光伏行业能够更加精准地评估材料选型与防护设计,提升组件整体环境适应性,延长系统生命周期,降低全生命周期成本(LCOE)。
推荐应用方案详解:工业物理 | 英国 C&W
1. 英国C&W 盐雾试验箱(Salt Spray Cabinet)
适用标准:ASTM B117、ISO 9227、DIN 50021、JIS Z 2371 等国际标准。
应用场景:
电子行业:评估连接器、PCB线路板、电镀层等在盐雾环境下的耐腐蚀性能。
光伏行业:测试铝合金支架、螺栓紧固件等金属部件的抗盐雾腐蚀能力,确保其在沿海等高盐环境中的长期稳定性。
设备特点:
· 采用高质量玻璃纤维增强塑料(GRP)制造,具有优异的耐腐蚀性和结构强度。
· 配备自动饱和塔系统,确保盐雾分布均匀,测试结果一致性高。
· 可提供包含常规盐雾箱、循环Prohesion箱、CASS箱、组合式盐雾/湿度箱和组合式盐雾/Prohesion湿度箱在内的各种腐蚀试验箱
· 操作界面友好,支持多种测试程序的设定和自动运行,提高测试效率。
2. 英国C&W循环腐蚀试验箱(Cyclic Corrosion Cabinet)
适用标准:ISO 7253、BS 3900 FI 2、DIN 50021、ASTM B117 等。
应用场景:
电子行业:模拟实际使用环境中的温湿变化,评估产品在多种气候条件下的耐腐蚀性能。
光伏行业:再现昼夜温湿循环变化,测试光伏组件在长期户外暴露下的耐久性,特别适用于沿海地区的应用。
设备特点:
· 支持多种腐蚀测试模式,包括盐雾、干燥、高湿等,灵活模拟实际环境。
· 内置微处理器控制系统,可存储多达七种不同的测试程序,满足多样化测试需求。
· 高湿度内部加湿系统,带自动液位控制装置,可保持箱体内98%RH。
· 带整体过滤系统的移动式外部盐溶液储罐。114升容量,可连续使用10天左右。
为什么选择英国C&W腐蚀测试设备?
· 符合国际标准:支持ASTM B117、ISO 9227、IEC 61701等主流腐蚀测试标准;
· 耐用可靠的制造工艺:采用耐腐蚀材料构造,适应长时间高腐蚀性环境运行;
· 智能化操作体验:图形化触控界面,程序预设与自动记录,提升测试效率。
更安心的可靠性保障:英国 C&W 环境试验箱
电子元器件与光伏组件的环境耐久性测试,不仅关系到产品本身的质量保障,更直接影响到终端应用系统的长期可靠性和市场竞争力。随着各行业对产品稳定性、生命周期成本(LCOE)控制和国际合规要求的不断提升,腐蚀测试在产品开发与质量控制流程中的地位日益重要。
选择一套符合国际标准、测试重复性高、控制精度优异的腐蚀测试系统,已成为企业开展加速可靠性评估、提升产品竞争力的关键步骤。尤其在当前全球供应链波动与关税壁垒加剧的背景下,设备供应的可持续性与服务保障也成为客户选择的重要考量因素。
英国 C&W,作为拥有数十年腐蚀测试设备研发与制造经验的欧洲品牌,凭借稳定的供应链体系、严格的制造标准和广泛的国际标准适配能力,持续为电子与光伏行业客户提供值得信赖的腐蚀测试解决方案。在中美贸易环境日趋复杂的今天,C&W以英国制造的优势,帮助客户在项目推进与国际认证过程中更加安心无忧,助力行业实现更高标准、更长生命周期的可靠性目标
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注1:部分图源:Google Images
注2:参考文献
· ASTM B117-19, “Standard Practice for Operating Salt Spray (Fog) Apparatus”
· ISO 9227:2017, “Corrosion tests in artificial atmospheres — Salt spray tests”
· IEC 61701:2020, “Salt mist corrosion testing of photovoltaic (PV) modules”
· IEA PVPS T13-11:2015, “Review and Analysis of PV Module Failures”