典型試件霉菌環(huán)境適應(yīng)性分析

于丹 姜玉峰 姜淑敏 張國(guó)林 王賀龍

摘要：對(duì)航天產(chǎn)品中常用的某幾種試件，通過(guò)霉菌環(huán)境鑒定試驗(yàn)，檢測(cè)試件抗霉菌的能力和在有利于霉菌生長(zhǎng)的條件下試件是否受到霉菌的有害影響，并通過(guò)實(shí)際試驗(yàn)結(jié)果給出產(chǎn)品使用建議。

關(guān)鍵詞：試件;霉菌鑒定試驗(yàn);環(huán)境適應(yīng)性

0? ? 引言

霉菌是在自然界分布很廣的一種微生物，它廣泛存在于土壤、空氣中。微生物劣化作用會(huì)隨溫度和濕度的變化而改變，并且與濕熱帶和中緯度地區(qū)條件密不可分，霉菌生長(zhǎng)會(huì)改變裝備的物理性質(zhì)而削弱裝備的功能或影響使用，因此在設(shè)計(jì)裝備時(shí)應(yīng)給予考慮。為確定產(chǎn)品抵抗霉菌的能力及霉菌對(duì)產(chǎn)品使用、貯存和性能的影響，按照《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法 第10部分：霉菌試驗(yàn)》（GJB 150.10A—2009）要求開(kāi)展了試件的霉菌試驗(yàn)，結(jié)合實(shí)際霉菌鑒定試驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，分析問(wèn)題產(chǎn)生的機(jī)理，并針對(duì)試件使用提出改進(jìn)措施。

1? ? 試驗(yàn)現(xiàn)象

試件按要求進(jìn)行霉菌鑒定試驗(yàn)，試驗(yàn)完成開(kāi)箱后，經(jīng)試驗(yàn)人員檢查發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電膠墊、圓形導(dǎo)電屏蔽條、殼體外表面等部分試件長(zhǎng)霉等級(jí)超過(guò)2級(jí)。發(fā)生問(wèn)題產(chǎn)品信息如表1所示。不合格試件試驗(yàn)后照片如圖1所示。

2? ? 腐蝕原因分析

2.1? ? 工作機(jī)理

插座導(dǎo)電墊用于圓型連接器與殼體之間接縫處的電磁屏蔽和密封，材料為Ag/Al銀鋁硅橡膠。試驗(yàn)中所使用的插座導(dǎo)電墊均為158廠連接器的配件，由158廠提供。

傳感器插座導(dǎo)電墊采用明德公司的導(dǎo)電橡膠襯墊，牌號(hào)為ECEO-0020-100-81，材料為Ag/Al銀鋁硅橡膠。

圓形導(dǎo)電屏蔽條主要用于殼體與殼體之間接縫處的電磁屏蔽和密封。本試驗(yàn)中圓形導(dǎo)電屏蔽條，材料為Ag/Al銀鋁硅橡膠，型號(hào)為?？速惖翲TDO-0125-89。

殼體材料為鋁合金7075，表面采用導(dǎo)電氧化處理，外露表面刷涂聚氨酯清漆TS01-3（津Q/HG 4946—95）。

試件表面狀態(tài)如表2所示。

2.2? ? 腐蝕原因分析

158廠連接器的配件插座導(dǎo)電墊及明德公司的ECEO-0020-100-81傳感器插座導(dǎo)電墊，經(jīng)與廠家溝通，材料本身具有霉菌防護(hù)能力，且導(dǎo)電膠墊通過(guò)了補(bǔ)充霉菌試驗(yàn)考核。經(jīng)查，第一次準(zhǔn)備試驗(yàn)件時(shí)，試驗(yàn)件由生產(chǎn)處庫(kù)房員交給裝配人員，裝配人員領(lǐng)回放置在裝配現(xiàn)場(chǎng)（未裝入真空塑料袋），后由工藝人員取回交給設(shè)計(jì)人員，而補(bǔ)充試驗(yàn)的試驗(yàn)件直接由設(shè)計(jì)人員從生產(chǎn)庫(kù)房領(lǐng)出（裝入真空塑料袋）。雖然兩次試件在試驗(yàn)前均進(jìn)行了清洗，但由于導(dǎo)電膠墊本身為非金屬，材質(zhì)較軟，表面不緊密，無(wú)法完全清洗干凈，因此導(dǎo)致導(dǎo)電膠墊霉菌腐蝕的故障模式只有一種，即試件表面由于多人傳遞、且在裝配現(xiàn)場(chǎng)放置過(guò)，導(dǎo)致試件表面存在汗液、油脂等有機(jī)物，從而造成長(zhǎng)霉超差。

圓形導(dǎo)電屏蔽條選用?？速惖翲TDO-

0125-89。經(jīng)與廠家溝通，導(dǎo)致導(dǎo)電密封材料試件霉菌腐蝕的故障原因只有一種，即這類(lèi)產(chǎn)品的選型為普通型產(chǎn)品，不滿足霉菌防護(hù)要求。

導(dǎo)致殼體涂覆三防漆試件霉菌腐蝕的原因共有3種，故障樹(shù)如圖2所示。

2.2.1? ? X1：聚氨酯清漆不適應(yīng)霉菌環(huán)境要求

聚氨酯清漆TS01-3是一種特殊配方的三防漆，用于保護(hù)設(shè)備免受環(huán)境的侵蝕，其固化后形成一層保護(hù)膜，具有優(yōu)越的防潮、防霉菌、防鹽霧性能。因此，該故障模式可排除。

2.2.2? ? X2：試驗(yàn)過(guò)程操作對(duì)產(chǎn)品表面漆層損傷

試件在霉菌試驗(yàn)前對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行了清洗，清洗方法符合試驗(yàn)大綱要求，且在霉菌試驗(yàn)前檢查產(chǎn)品表面漆層完好，此故障模式可排除。

2.2.3? ? X3：聚氨酯清漆未完全固化

一同進(jìn)行霉菌試驗(yàn)的有多個(gè)殼體試件，表面均刷涂了聚氨酯清漆TS01-3，試驗(yàn)后部分殼體試件霉菌結(jié)果合格，有些霉菌結(jié)果不合格。通過(guò)復(fù)查發(fā)現(xiàn)，由于產(chǎn)品分工不同，部門(mén)間殼體表面刷漆的工藝方法也有所不同，有些殼體清漆調(diào)配時(shí)加了稀釋劑二甲苯，有些配漆時(shí)未加稀釋劑，未加稀釋劑的清漆比較粘稠，刷涂時(shí)漆層厚度相對(duì)較厚，二者均采用常溫固化的方式放置了24 h，之后交付進(jìn)行霉菌試驗(yàn)。未加稀釋劑殼體表面漆層較厚，未完全固化，導(dǎo)致清漆防霉性能下降。因此，該故障模式不可排除。

3? ? 腐蝕機(jī)理分析

聚氨酯清漆TS01-3是一種特殊配方的三防漆，用于保護(hù)設(shè)備免受環(huán)境的侵蝕，其固化后形成一層保護(hù)膜，具有優(yōu)越的防潮、防霉菌、防鹽霧性能。霉菌的有利生長(zhǎng)環(huán)境為有機(jī)物，聚氨酯清漆的成分1為異氰酸酯，成分2為含有羥基的醇酸樹(shù)脂，均為有機(jī)化合物，在未完全固化時(shí)有利于霉菌的生長(zhǎng)。

正常條件下成分1中的異氰酸酯和成分2中的羥基發(fā)生交聯(lián)形成大分子的膜，反應(yīng)式如下：

RNCO+R′OH→RNHCOOR′

若清漆固化時(shí)間不夠，成分1和成分2均有利于霉菌的生長(zhǎng)。比如：成分1在在低溫環(huán)境下會(huì)與水反應(yīng)，導(dǎo)致生成其他物質(zhì)，反應(yīng)式如下：

2RNCO+H2O→RNHCONHR+CO2

圓形導(dǎo)電橡膠屏蔽條為Ag/Al銀鋁硅橡膠。這種材料是將細(xì)小的導(dǎo)電顆粒按一定比例填充于硅橡膠中，在實(shí)現(xiàn)高導(dǎo)電性能的同時(shí)，也能保持橡膠的各種特性，使其同時(shí)滿足環(huán)境密封和電磁屏蔽要求。通過(guò)調(diào)整自身材料的配比，可以實(shí)現(xiàn)滿足不同霉菌級(jí)別的需求。在研制初始時(shí)，未選用可滿足2級(jí)霉菌要求的型號(hào)。

人體的汗液、油脂等有機(jī)物，同樣有利于霉菌的生長(zhǎng)。在試件領(lǐng)出、放置及傳遞過(guò)程中，由于人員直接用手接觸材料，且未裝入真空塑料袋中，使材料表面沾染汗液、油脂等有機(jī)物。

4? ? 后續(xù)采取措施及驗(yàn)證

4.1? ? 采取措施

殼體重新選取試件，按照加入二甲苯稀釋劑的方式重新刷漆，完全固化后交付進(jìn)行補(bǔ)充霉菌試驗(yàn)。

圓形導(dǎo)電屏蔽條，由海克賽德提供了M2型防霉菌圓形導(dǎo)電密封條試驗(yàn)樣件。同時(shí)，溝通了多個(gè)其他廠家，取得了中石、泰派斯特、銘德等公司滿足霉菌防護(hù)要求的圓形導(dǎo)電屏蔽條和導(dǎo)電膠墊試驗(yàn)樣件。導(dǎo)電膠墊更換新的試驗(yàn)樣件，設(shè)計(jì)人員直接從庫(kù)房領(lǐng)取且裝入真空塑料袋運(yùn)輸，交付進(jìn)行補(bǔ)充霉菌試驗(yàn)。

4.2? ? 措施驗(yàn)證情況

為驗(yàn)證采取措施有效性，在中航工業(yè)某所開(kāi)展環(huán)境鑒定霉菌補(bǔ)充試驗(yàn)。目前補(bǔ)充霉菌試驗(yàn)已完成，重新刷涂聚氨酯清漆TS01-3的殼體長(zhǎng)霉結(jié)果合格，泰派斯特普通型的圓形導(dǎo)電屏蔽條長(zhǎng)霉結(jié)果合格，導(dǎo)電膠墊長(zhǎng)霉結(jié)果合格，中石普通型的導(dǎo)電膠墊長(zhǎng)霉結(jié)果合格。

5? ? 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)試件霉菌試驗(yàn)結(jié)果分析可知，在產(chǎn)品選型時(shí)應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用工況充分考慮產(chǎn)品的抗霉菌能力，對(duì)于需要表面處理的產(chǎn)品，應(yīng)充分掌握表面處理工藝方法，嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行表面處理操作，避免因工藝處理方法不當(dāng)對(duì)產(chǎn)品霉菌試驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。

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收稿日期：2020-04-13

作者簡(jiǎn)介：于丹（1987—），女，陜西渭南人，碩士，工程師，研究方向：中大功率機(jī)電伺服系統(tǒng)。