鍍銀件變色膜在電子產品中的應用分析

黃鑫（阜新阜錦開關電氣制造有限公司 遼寧阜新123100）

鍍銀件存放在常規環境中會與空氣中的硫等化學物質迅速反應，使鍍銀層腐蝕、變色，影響鍍銀設備的使用壽命。本文分析了鍍銀件的腐蝕變色機理及變色原因，并簡要介紹了鍍銀件變色保護膜兩種生成膜的具體應用方法與作用，以期為同行業鍍銀件的防腐變色工作提出意見和建議。

一、電子產品鍍銀件腐蝕變色機理及原因分析

由于銀較為活潑的化學性質，對常規大氣環境中含硫氣體較為敏感，極易與硫產生反應生成黑色的硫化銀，反應式為4Ag+2H2O+O2=2Ag+2Ag2S+2H2O常規環境下在光的催化中反應會加快。主要變色過程為：出現黃點→生成黃斑→黃斑發黑→整個鍍層變為棕褐色[1]。鍍銀件鍍銀層的變色原因主要有以下幾點：

1.鍍銀件由于使用環境的差異，對其鍍層變色的影響性較大。據同行業調查數據分析顯示，鍍銀件鍍層的變色速度會隨氣溫程正比例變化，即南方的夏天比北方變化速度快。北方冬天變色速度卻比南方快，因為北方的冬天會使用暖氣，引起空氣中的含硫量增加，導致鍍銀層變色速度加快。

2.鍍銀件的結構形狀中多帶有滾花螺紋形狀，或表面粗糙程度較高，這樣的結構和表面易在鍍銀件的紋理部位或臺階轉角處粘附大量灰塵與水分。從而受到含硫氣體覆蓋會引起鍍層變色速度加快，擴散速度也會加快。

3.在鍍銀件的鍍銀工藝方面，也存在著不足導致鍍層變色加快。比如，鍍銀前未用鍍鎳為阻擋層，使鍍層中金屬雜質快速向表面滲透，加快變色速度。鍍銀工藝中的光亮工藝多使用光亮劑，其為含大量硫的有機物，使變色范圍擴大。

4.鍍銀件在進行鍍后包裝時，包裝方式上也需要注意。傳統的鍍銀件包裝一般用牛皮紙進行簡單包裝，但其材質較易吸潮，遂改用塑料袋進行熱壓封口包裝。改用塑料袋包裝后發現封口處鍍銀件鍍層仍會變色[2]。

二、鍍銀件變色膜應用于高壓開關設備的方法與作用分析

鍍銀件變色膜是能夠有效防止鍍銀件變色的保護膜，主要分為無機保護膜（如鋁、鈹、鎂和錫的氧化物膜及鉻酸鹽等）和分子自組裝膜（包括四氮唑保護性配合物膜及各種有機化合物在鍍層中形成的配合物膜）。鍍銀件應用于電子產品中可以有效提高產品部件導電性，提高產品的工作效率。本文以高壓開關中的電器元件為例，介紹應用鍍銀件變色膜的方法與作用。

高壓開關中的電器元件主要有電壓互感器、開關柜接地開關、避雷器、隔離開關、變壓器、高壓電抗器、絕緣件等。高壓開關設備觸頭一般以鋁或純銅材質為主，導電性能較好但電阻略大。為了減小導電過程中的電阻，導電觸頭接觸的部位一般會采用鍍銀的方式，保證導電過程中接觸電阻達到要求的標準。鍍銀層面的變色和腐蝕會使導電觸頭靈敏性降低，使鍍銀層在使用過程中通過過度摩擦而減薄甚至脫落。因此，鍍銀件變色膜在高壓開關的相關設備中，對元件的運作效率起著非常重要的作用。

1.無機保護膜技術分析

無機保護膜應用于高壓開關設備中，可以有效減少高壓開關電器元件在運作摩擦過程中的損耗。在無機保護膜的使用過程中，需要輔助潤滑油及含氯、磷等有機物的添加劑，加強摩擦化學作用。潤滑油可以應用于電器元件邊緣，使元件邊界潤滑條件較好，在無機保護膜的作用下阻止運作摩擦過程中的摩擦副表面與元件直接接觸，從而極大程度的該審了電器元件的承載力和抗磨性能。含磷有機化合物添加劑輔助無機保護膜，可以有效提高整體極壓抗磨效果。

當前運用較為廣泛的有機物添加劑主要包括磷酸三甲酚酯、磷酸酯、以及酸性亞磷酸二丁酯等分子鏈較長的添加劑，同類研究數據顯示，有機化合物添加劑中的分子鏈長度與添加劑整體極壓抗磨性能成正比，選取分析鏈較長的添加劑可以發揮添加劑的最優極壓抗磨作用[3]。含氯有機物添加劑主要指的是活躍性較高的氯化石蠟，運作摩擦過程中會分解釋放氯、氯化氫，生成含Fe-Cl3和FeCl2的無機保護膜，有效提高極壓抗磨作用。但由于氯化石蠟的極壓抗磨作用在濕潤環境下會降低甚至失效，所以使用過程中需盡量避免在較為濕潤的環境下使用。

2.分子自組裝膜技術分析

當前的鍍銀技術中，分子自組裝膜的應用也較為廣泛，是鍍銀件防腐變色的重要研究問題。分子自組裝膜具有自發化學吸附的特點，應用于高壓開關電器元件可發揮其較強的黏合力，使電器元件形成自組裝膜。

根據同行業鍍銀件防腐蝕測試的數據結果，應用分子自組裝膜的鍍銀件經過數次有機溶劑除油和稀硫酸活化過程，并在30℃左右0.15mol/L的異丙醇溶液里浸泡1小時。使鍍銀件表面形成單分子自組裝膜后進行10mmol/LNa2S點滴實驗，數據表明保護膜對鍍銀層的保護率≥90%，并在常規環境中可至少持續半年左右。在分子自組裝膜的應用過程中，還有一些因素會影響分子自裝過程和分子自組裝膜的質量，需要技術人員注意。應用分子自組裝膜技術前需要對鍍銀件進行全方位檢查和清理，掌握表面的紋理及粗糙程度，注意記錄和調整室內溫度，以免對生成膜的質量和防腐蝕變色能力造成不必要的影響。

另外，除了以上兩種保護膜的應用，技術人員還需要注意控制設備廠房的常規氣溫、濕度等客觀環境，保持不會加速鍍銀層變色的環境。并在設備的包裝方面也大范圍使用蠟紙放干燥器包裝并存儲，減少包裝上對鍍銀層的損壞。為了使鍍銀件發揮最大利用價值，需要技術人員不斷引入新型鍍銀技術，完善技術中的缺陷，使鍍銀工作有效配合電氣設備的運行。

結語

做好鍍銀件的防腐蝕變色工作處理，不僅能延長鍍銀設備的使用壽命，更能夠通過鍍銀件良好的導電性與極壓抗磨性提高工廠的工作效率。鍍銀件變色膜應用于高壓開關設備等電子產品中，可以有效減少鍍銀件的損耗情況，提高其利用率和作業率，使電氣設備發揮最大利用價值，為企業帶來最大化的經濟效益。

[1]陸琛.同軸連接器鍍銀氧化現象的分析和研究[J].機電元件,2012,32(5):26-27.

[2]潘國鋒.電子開關插件滾鍍銀工藝[J].電鍍與涂飾,2012,6(15):56-57.

[3]盧慶港,樂曉蓉,杜亞平.電氣設備鍍銀面變色機制分析與處理[J].低壓電器,2013,9(18):89-92.