二. 环境 (自然) 适应性设计
1. 环境条件分类
a. 按自然气候分：如湿热、干热、暖温、寒温、寒冷…… b. 按产品所处状态：如运输、贮存、使用等； c. 按产品使用场合：室内、室外、舰船、车载、机载…… d. 按环境因素的属性：如气候、机械、生物、电磁、特
殊介质… 第四种分类法是70年代后期国际电工委员会推荐的分
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3. 环境因素及其影响
3. 环境因素及其影响 3.1 温度 3.2 湿度 3.3 粉尘 3.4 盐雾 3.5 游离腐蚀性气体 ( SO2 H2S SO3- ) 3.6 霉菌 3.7 昆虫, 啮齿动物 3.8 太阳辐射（ 紫外线、臭氧）
海上使用一年后，漆层底部长白粉（误认为长 霉）
应选用LF系列防锈铝合金或者LD31（6063）； 不选硬铝。
LY-12硬铝潮湿试验后腐蚀图片
铸铝在潮湿环境下腐蚀图片
有色金属材料的选用----铝
几种铝合金性能比较 抗张强度 Mpa
材料 H112 O T4 T5 5A06 295 315
抗蚀性
a) 扁平电缆表面严重长霉； b) 减振橡胶板（不是硅橡胶）有白色点状霉点； c) 连接器塑料件长霉； d) 纸标签（涂漆）长霉； e) 铝合金结构件长白粉。 f) 原因：可能是热压封口处漏气，潮湿气进入，湿热的局部
环境在高温环境下长霉。
案例十: C类环境材料与器件失效
1. 热缩套管长霉
2.
某些热缩套管在高湿热环境下会长霉,
镉及其化合物
75
六价铬及其化合物
900
多溴联苯（PBB）及其衍生物如多溴联苯醚（PBDE）
多溴联苯氧化物（PBDO）
多氯联苯及其衍生物（PCTS）
900 5
6. 三防的主要案例
6.1 三防设计的重要性及典型案例分析.
根据多年的统计分析：
事故中属设计不当或设计错误占 80 % 由加工或工艺问题占20 %
对这类材料需进行优选.
2. 连接器锈蚀
在C类环境下,连接器不可采用铝合金镀镍, 因为镍层对铝基体而言是阴极镀层.铝合金会 被腐蚀. 应采用奥氏体不锈钢壳体.
案例十一 : C类环境下微波器件密封失效腐蚀案例
工作在C类环境的微波器件通常是被密封 在壳体内，即由C类环境转为A类或B类环境。 当密封失效后，微波器件将被腐蚀。
标识：环保、分离回收、回收材料、设备分拆、包装材料等 标识。
环保设计----禁用物质的限量
序号
1 2 3 4 5 6 7 8
9
禁用物质 石棉及石棉化合物
极限含量（PPm） 0
氯氟烃和碳卤化合物（一、二级臭氧耗损物） 0
卤代二恶英和呋喃
0
铅及其化合物(乙酸铅、硝酸铅、硫酸铅） 800
汞及其化合物
100
分类
定义
Ⅰ型 (暴露) 表面
Type Ⅰ
(exposed) surfaces
Ⅰ型表面是指当设备处于工作或行进状态时,直接暴露 在自然环境中的表面或能受自然环境因素直接作用的 表面。自然环境因素包括：温度,湿度,雨,雪,盐雾,日光 及风沙等。例如，直接暴露在上述环境中任何设备的 外表面都是Ⅰ型表面。
Ⅱ型 (遮蔽)表面
铝合金盖板与镀银件接触导致铝合金腐蚀。 镀银模块于铝合金底座接触，导致铝底座腐蚀。 镀银器件安装在铝合金面板上，湿热试验后导致铝面
板腐蚀，器件外壳改为镀镍后，通过试验。 SMA高频连接器，用镀锌螺钉，在湿热环境6个月后，
彩锌螺钉生锈，应选用不锈钢紧固件。
腐蚀案例
三防失效案例三：应力腐蚀
海军某舰，天线采用钢管焊接涂漆，二年后焊 接处锈蚀而断裂。
1) 定义
根据电子设备寿命期环境剖面及三防等级要求,对其系统设备和某些特定单元及部 件采取的防湿热,防霉菌,防盐雾腐蚀的设计思想,设计方法和防护工艺措施.
2) 原则
a..将三防设计纳入到系统和设备的功能设计中,避免单纯的工艺防护和事后补救 措施.
b. 按规范设计，避免设计的随意性。 c. 三防新设计,新工艺,新材料必须经试验、评审并制定典型工艺规范。 d. 设备及关键部件的三防性能,须按军标中有关规定进行试验,以满足必需的环
C类环境焊接处应力腐蚀
三防失效案例四：工艺设计（流程）错误
机柜侧门镀彩锌后喷烘漆或喷粉（内侧未喷或 局部需导电而保护），湿热试验后镀锌部位长 白粉。
镀锌表面丝印文字符号，经高温烘拷后，彩锌 钝化膜失效，湿热后长白粉。
三防失效案例五：对环境剖面了解不够
在东南沿海、海南等盐雾地区工作的电子设备 PCBA断线、器件失效。
Type Ⅱ
(sheltered) surfaces
Ⅱ型表面是指当设备处于工作或行进状态时,不直接暴 露在自然环境中的表面，并且不会受到雨,雪,日光及风
沙等直接作用的表面。如电子设备方仓的内表面，户 外机柜的内表面及内部的结构件。
结构件分类-----按所处环境划分
2) 结构件分类
a. Ⅰ型结构件：处于Ⅰ型面的结构件。 b. Ⅱ型结构件：处于Ⅱ型面的结构件。
(无包铝)
中性盐雾
T6 试验 (h)
＞100
6061
271 ＞100
6063
164 210 ＞100
2A12 235 235 405
＜ 24
机械加工性能
切削性好 光洁度高 变形小 切削性好 光洁度高 变形小 切削性好 光洁度高 变形小 切削性差 变形大
三防失效案例二：电偶腐蚀
钛合金天线行架与铝合金接触，在沿海工作不到一年， 由于电偶腐蚀而散架，无法修复。
解决方案：
① 采用奥氏体不锈钢 ② 采用热浸锌（喷锌或喷铝）+喷漆（底漆+面漆
150~200微米）重防护体系。 ③ 紧固件选用不锈钢（奥氏体）。
C类环境钢结构件锈蚀
户外钢结构件(C类环境)腐蚀严重
B、B类环境钢结构件工艺处理不当导致锈蚀
三防失效案例九：包装(储存)失效
某厂军品显示器线路板采用铝塑真空包装, 储存在 长江流域（有霉雨季），二年后、发现有长霉：
4）环境适应性（Environmental adaptability）
电子设备、整机、分机、元器件以及材料在预期的环境中实现其功 能的能力。
主要术语
4.6.2. 环境类型和三防等级
防护等级
环境类型 民用
军品
A类 A
二级
B类 B C类 C
一级
D类 D
环境(自然)类型的说明
温湿度受控的室内或被密封的有限 空间内.
应设计成开放式结构，可采用防水透气阀（压 力平衡器）使内腔与大气相通。
三防失效案例七：不规范设计
某埋地设备由于采用平垫（拼接）造成雨季漏 水。
正确设计：低应力压缩密封，应采用“O”形圈或
“D”形圈，不采用平垫。
三防失效案例八：户外结构件锈蚀
户外设备（C类、B类环境）钢结构件锈蚀； 紧固件锈蚀。
6.2 造成三防事故的主要原因：
① 没有设计规范的支撑、造成设计的随意性； ② 对产品的（寿命期）环境剖面缺乏了解； ③ 认识上的片面：把三防技术仅看作是工艺问题； ④ 缺乏对三防（自上而下）管理的力度。
三防失效案例一：选材错误
海上（舰船用）电子设备模块材料选用LY12 （2A12），军检湿热240h，长白粉。 采用喷三防漆保护。
不受控的环境,偶尔会R.H 100%如 仓库,地下室,户外简单遮蔽等.
恶劣环境如：海上舰船,岛屿或距离海岸,盐碱
地3.7Km；冶炼，化工，皮革 厂1~3Km 受有害物质（酸，碱，盐。 SO2 H2S 等）侵蚀。
暴露在高真空和高辐射下.(高冲击、振动）
4.6.3 结构件分类-----按所处环境划分
1) “Ⅰ” 型表面和 “Ⅱ” 型表面
LCEP应在设备的设计规格书中环境要求部分出现。
主要术语
2）平台环境（Platform environment）
设备由于被连接到或装载于某一平台上后而经受的环境条件。平台 环境是由此平台和任何环境控制系统诱发或强迫作用造成的结果。
3）诱发环境（Induced environment）
主要是指人为的或设备产生的某一局部环境条件，也指自然环境强 迫作用和设备的物理化学特性综合影响造成的任何内部条件。
该地区湿热、盐雾沉降量大或尘土中含盐而导 致电化学腐蚀的结果。
C类环境铝合金选用不当腐蚀
C类环境紧固件及结构件锈蚀
C类环境设备的紧固件锈蚀情况
C类环境电缆橡胶密封套开裂漏水
C类环境波导法兰漏水、结构件锈蚀
三防失效案例六：设计思想
海岸、舰船大、中型密封腔（如天线罩）积水 这是因为：暴露于大气的密封件不可靠；一旦 密封失效，内部积水形成R·H100%
C类环境密封失效微波器件腐蚀
C类环境下密封失效微波器件腐蚀
腐蚀分析
三防失效案例十二：
选材重于防护(工艺)
用于C类环境的结构材料采用铝合金的总成本 (包括维护成本和风险)要优于钢构件.
某些结构件采用不锈钢会更合算. 采用工程塑料复合材料(SMC), 由于可批量生
产和耐蚀性好,是降低成本的方向.
b。每个寿命期阶段的环境条件相对和绝对限期出现的次数及频度的可能性。 c。LCEP是设备制造商在设计前应了解的信息,包括：