典型試件霉菌環境適應性分析

于丹 姜玉峰 姜淑敏 張國林 王賀龍

摘要：對航天產品中常用的某幾種試件，通過霉菌環境鑒定試驗，檢測試件抗霉菌的能力和在有利于霉菌生長的條件下試件是否受到霉菌的有害影響，并通過實際試驗結果給出產品使用建議。

關鍵詞：試件;霉菌鑒定試驗;環境適應性

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。微生物劣化作用會隨溫度和濕度的變化而改變，并且與濕熱帶和中緯度地區條件密不可分，霉菌生長會改變裝備的物理性質而削弱裝備的功能或影響使用，因此在設計裝備時應給予考慮。為確定產品抵抗霉菌的能力及霉菌對產品使用、貯存和性能的影響，按照《軍用裝備實驗室環境試驗方法 第10部分：霉菌試驗》（GJB 150.10A—2009）要求開展了試件的霉菌試驗，結合實際霉菌鑒定試驗中出現的問題，分析問題產生的機理，并針對試件使用提出改進措施。

1? ? 試驗現象

試件按要求進行霉菌鑒定試驗，試驗完成開箱后，經試驗人員檢查發現導電膠墊、圓形導電屏蔽條、殼體外表面等部分試件長霉等級超過2級。發生問題產品信息如表1所示。不合格試件試驗后照片如圖1所示。

2? ? 腐蝕原因分析

2.1? ? 工作機理

插座導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。試驗中所使用的插座導電墊均為158廠連接器的配件，由158廠提供。

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

圓形導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。本試驗中圓形導電屏蔽條，材料為Ag/Al銀鋁硅橡膠，型號為海克賽德HTDO-0125-89。

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

試件表面狀態如表2所示。

2.2? ? 腐蝕原因分析

158廠連接器的配件插座導電墊及明德公司的ECEO-0020-100-81傳感器插座導電墊，經與廠家溝通，材料本身具有霉菌防護能力，且導電膠墊通過了補充霉菌試驗考核。經查，第一次準備試驗件時，試驗件由生產處庫房員交給裝配人員，裝配人員領回放置在裝配現場（未裝入真空塑料袋），后由工藝人員取回交給設計人員，而補充試驗的試驗件直接由設計人員從生產庫房領出（裝入真空塑料袋）。雖然兩次試件在試驗前均進行了清洗，但由于導電膠墊本身為非金屬，材質較軟，表面不緊密，無法完全清洗干凈，因此導致導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、且在裝配現場放置過，導致試件表面存在汗液、油脂等有機物，從而造成長霉超差。

圓形導電屏蔽條選用海克賽德HTDO-

0125-89。經與廠家溝通，導致導電密封材料試件霉菌腐蝕的故障原因只有一種，即這類產品的選型為普通型產品，不滿足霉菌防護要求。

導致殼體涂覆三防漆試件霉菌腐蝕的原因共有3種，故障樹如圖2所示。

2.2.1? ? X1：聚氨酯清漆不適應霉菌環境要求

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

2.2.2? ? X2：試驗過程操作對產品表面漆層損傷

試件在霉菌試驗前對產品表面進行了清洗，清洗方法符合試驗大綱要求，且在霉菌試驗前檢查產品表面漆層完好，此故障模式可排除。

2.2.3? ? X3：聚氨酯清漆未完全固化

一同進行霉菌試驗的有多個殼體試件，表面均刷涂了聚氨酯清漆TS01-3，試驗后部分殼體試件霉菌結果合格，有些霉菌結果不合格。通過復查發現，由于產品分工不同，部門間殼體表面刷漆的工藝方法也有所不同，有些殼體清漆調配時加了稀釋劑二甲苯，有些配漆時未加稀釋劑，未加稀釋劑的清漆比較粘稠，刷涂時漆層厚度相對較厚，二者均采用常溫固化的方式放置了24 h，之后交付進行霉菌試驗。未加稀釋劑殼體表面漆層較厚，未完全固化，導致清漆防霉性能下降。因此，該故障模式不可排除。

3? ? 腐蝕機理分析

聚氨酯清漆TS01-3是一種特殊配方的三防漆，用于保護設備免受環境的侵蝕，其固化后形成一層保護膜，具有優越的防潮、防霉菌、防鹽霧性能。霉菌的有利生長環境為有機物，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脂，均為有機化合物，在未完全固化時有利于霉菌的生長。

正常條件下成分1中的異氰酸酯和成分2中的羥基發生交聯形成大分子的膜，反應式如下：

RNCO+R′OH→RNHCOOR′

若清漆固化時間不夠，成分1和成分2均有利于霉菌的生長。比如：成分1在在低溫環境下會與水反應，導致生成其他物質，反應式如下：

2RNCO+H2O→RNHCONHR+CO2

圓形導電橡膠屏蔽條為Ag/Al銀鋁硅橡膠。這種材料是將細小的導電顆粒按一定比例填充于硅橡膠中，在實現高導電性能的同時，也能保持橡膠的各種特性，使其同時滿足環境密封和電磁屏蔽要求。通過調整自身材料的配比，可以實現滿足不同霉菌級別的需求。在研制初始時，未選用可滿足2級霉菌要求的型號。

人體的汗液、油脂等有機物，同樣有利于霉菌的生長。在試件領出、放置及傳遞過程中，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、油脂等有機物。

4? ? 后續采取措施及驗證

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，完全固化后交付進行補充霉菌試驗。

圓形導電屏蔽條，由海克賽德提供了M2型防霉菌圓形導電密封條試驗樣件。同時，溝通了多個其他廠家，取得了中石、泰派斯特、銘德等公司滿足霉菌防護要求的圓形導電屏蔽條和導電膠墊試驗樣件。導電膠墊更換新的試驗樣件，設計人員直接從庫房領取且裝入真空塑料袋運輸，交付進行補充霉菌試驗。

4.2? ? 措施驗證情況

為驗證采取措施有效性，在中航工業某所開展環境鑒定霉菌補充試驗。目前補充霉菌試驗已完成，重新刷涂聚氨酯清漆TS01-3的殼體長霉結果合格，泰派斯特普通型的圓形導電屏蔽條長霉結果合格，導電膠墊長霉結果合格，中石普通型的導電膠墊長霉結果合格。

5? ? 結語

通過試件霉菌試驗結果分析可知，在產品選型時應根據實際使用工況充分考慮產品的抗霉菌能力，對于需要表面處理的產品，應充分掌握表面處理工藝方法，嚴格按照工藝要求進行表面處理操作，避免因工藝處理方法不當對產品霉菌試驗結果產生影響。

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收稿日期：2020-04-13

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