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当控制腐蚀的Intercept包装技术

发布时间:2021-09-12 01:34:27 阅读: 来源:缓蚀阻垢剂厂家

控制腐蚀的Intercept包装技术

控制腐蚀的Intercept包装技术

Engineered Materials, Inc. Keith W. Donaldson

TEC-HUB Asia Ltd Andy Lim

精密的机械装备与高科技电子设备都面临 腐蚀、氧化、静电与霉菌等问题的困扰。工程技术人员用尽各种方法,期待 一套完整的解决方案。朗讯科技贝尔实验室研发出Intercept Technology包装技术,把长期防腐和永久防静电的功能有机地结合在一起。

Intercept包装可以有效防止金属腐蚀。

高精密度的机械装备及零部件,长期采用各种被动性的腐蚀防护方法,各种电子设备与电路板的品质经常出现非器件作为通用团体旗下的标志性超级跑车性故障。一般认为是静电事故造成的损害。贝尔实验室的深入研究发现,电路板的失灵其实是受到大气里腐蚀性气体的侵略,引发氧化、腐蚀、霉菌以及静电。而大气里的这些“隐形杀手”又广泛地存在,而且存有地区的差异。这些腐蚀性气体包括:氯化氢(HCI)、硫化氢(H2S)、二氧化硫(SO2)、硫化碳(COS)、臭氧(O3)、亚硝酸混合物(NOx)等。

传统防静电技术

静电放电(ESD)对电子产品的品质和可靠性会造成破坏性的后果。静电放电通常是由于选用材料不当或表面腐蚀导致过电压(EOS)所引起的。

一般的电子器材都有控制对静电放电敏感性的电路系统,不过这种保障通常是不够的。工业界的标准惯例是要确保敏感的电子元件和组件在制造、运送和贮藏过程中,只和能耗散静电的材料接触。

含有碳的聚合物是常被用于静电耗散的材料。碳黑具有良好的导电性,以适量的碳黑散布在聚合物内就能达到所需要的静电耗散范围。只是这一导电机理受到渗滤阈值的限制。如果达不到渗滤阈值的份量,塑料也就不会得到连续的导电路径。如果份量超过渗滤阈值就会产生很多随机的导电路径,使电阻大幅度降低。要制造电阻介于静电耗散范围内的含有碳黑导电塑料并不容易,因为电阻不单是对活性碳黑添加量很敏感,还受制造过程的影响。此外,含有碳其实良好机器性能和功效是影响价格的1大因素黑的聚合物有散发碳黑的倾向,一般不容许在净化室使用。

在聚合物表面涂覆有机化合物也是制造静电耗散导电材料的一种途径。这些化合物通常是胺或酰类,当它吸附了空气中的水分后,聚合物表面就会形成导电功能。这种控制静电放电的该产品是该项目各供应链合作火伴——Mauser包装解决方案案方法有三个不足:第一,这些有机化合物是属于挥发性的,经过几个月或几年后,大部分的涂层会蒸发而消失,使材料变成绝缘聚合物,而从表面无法看出它是否已经失掉防静电功能。另一个缺陷是挥发性的有机化合物可能沉积在被防护的物件上,使其表面产生一层也许有腐蚀性或绝缘性的薄膜。第三个不足是有机化合物涂层需要靠吸附水分才能发挥防静电作用,所以在较低相对湿度的环境里就会失去它的功能。因此在比较干燥的环境或和某些防潮袋并用时,若相对湿度低于30%,聚合材料就会变成绝缘体。

对电子产品而言,导体表面因大气层里的微量气体所引起的腐蚀是常常被忽略的一个重要方面。如铜和银很容易和硫化氢、碳基硫、二氧化硫、氯化氢等气体发生化学反应,这些气体所产生的问题也最严重。而这些微量气体无所不在。

就硫化氢而言,在北美洲大气层里的浓度一般是介于100亿分之1和1亿分之1之间,但是在亚洲由于石化燃料的消耗大幅度增加,而控制污染不力,空气质量也因此更加恶劣,导致硫化氢浓度显著升高。

实验室测试结果显示,受过硫化氢腐蚀的铜、银和青铜,其表面产生的腐蚀体膜的厚度和硫化氢的浓度成正比。铜如果暴露于浓度10亿分之1的硫化氢环境里,在一年里就会长出50纳米厚的硫化铜膜。

美国军部关于Intercept防腐性与其他材料比较

为攻克腐蚀性气体侵害,应研发出一种能满足下述全部要求的针对腐蚀、氧化、静电、霉菌问题的完整解决方案,并创造出一种多功能的复合材料:

1) 无论大气环境如何变化,都能够长期保护铁和非铁金属来判断自己购买那个厂家的实验机最好不受腐蚀性气体的侵略;

2) 提供永久性的防静电功能,这对于电子设备是重要的;

3) 可抑制霉菌和类似微生物的生长和蔓延;

4) 不挥发残留物并且仅含超微量的污染离子;

5) 相对于现有材料的更低含量的以液态测量的微粒子;

6) 材料本身没有挥发性毒害气体的产生(无脱气,NO Out-gassing);

7) 对操作人员没有任何身体健康的损害;

8) 对防护包装内的产品不能有任何侵害;

9) 环保安全,材料可生物降解、同时还可循环再使用;

10) 材料使用简洁方便,同时又有高度的成本效益。

Intercept技术

朗讯科技的贝尔实验室评估了工业界对洁净、永久防静电放电和无污染的长期防腐需要,经过多年研发,开发出拥有专利技术的Intercept Technology的新材料,用于代替防潮袋、传统的屏蔽袋、“粉红聚合物”甚至如挥发性缓蚀剂、油膜和大多数的干燥剂等防腐材料。

Intercept Technology采用优质的铜原料与惰性塑料—聚乙烯合成的薄膜,经过链合与全部腐蚀性气体产生中和反应并使其无效,从而成为一个干净的、持久的、优越的、防腐蚀的聚合基体。

通常采用的防腐蚀方法包括使用软金属箔或者油剂(VCI、VPI等等),油剂浸润薄膜和纸张等防腐蚀方法。金属箔袋和所有普通软性包装同样要求严密的封口和完全完整的包装。然而,当需要保护的物品从软包装袋装入或者取出的同时,有害气体也会进入和残留在包装袋内去侵蚀需要保护的物品。而Intercept的拦截式防腐蚀采用以铜基体防止气体进入聚乙烯袋内的专利技术,它能够同时提供两种防腐蚀功能:一方面防止腐蚀气体从外部侵入包装袋内(每1 mil = 0.0254毫米厚度的薄膜足以防止腐蚀气体从外部侵入的时效达10年以上);另一方面是自行和包装袋内的腐蚀气体发生反应,经过几小时或者几分钟就能够清洁密封于包装袋内的所有腐蚀气体。拦截式防止腐蚀包装袋不需要抽真空处理,不需要涂抹油脂,也不需要严密的封口,简单折阀整个袋口后,使用干净的封口胶卷或者热封口便可提供足够的防护。并且,使用拦截式产品不会有油剂或者从包装袋表面析出微粒,也不会有其它残留物污染被保护的物品。这也正是为什么美国军方已经测试和认可这一技术并取代VCI金属箔袋系列产品的原因。

美国陆军在纽泽西州的比卡提尼军火库作了一系列的测试,从有关 Intercept Technology和其他传统防护材料的效果比较可以看出,Intercept隔离材料用于防腐的持续时间明显长于其它传统的防护技术。

美国纽泽西州马雷山的贝尔实验室防静电研究组,迪拉瓦州威尔名屯巿的杜邦防静电研究组和加州维兰西雅巿的巴斯特医药工业部防静电研究组所作出的测试结果,都是一致的。

近年来,随着环保要求的提高,电子工业趋向无铅焊锡成为发展的重要趋势。与此同时,也为防腐工作提出了更高的要求。银浸印刷电路板是这方面的技术先驱之一。和热气焊锡均涂法比较起来,银浸不会把电路板上的微洞塞住,也不会越出印刷电路的范围。

费城的美国竞争研究院是一家独立的实验室,曾经对该材料包装后的制件进行试验以确定镀银底层的可焊性。试验结果表明,以防静电袋防护的试件已经失去它的可焊性而放在Static Intercept袋里的试件却能完全保持原本的可焊性。

应用领域

Intercept Technology这一技术开发于1992年,经过十多年来不断的研究与改良,今天该技术已经在航天航空、军用器材防护等广泛采用。并被确认为保护各种精密产品及零件(包括宇航设备、飞机引擎和高科技电子产品),防止腐蚀、氧化、静电和其它污染事故损害的优异防护包装材料。

Intercept聚合物包装用于出口运输,既能获得更好的防护效果,又能减低防护材料的成本。类似朗讯科技的企业可以依靠这一材料提高电子和电讯产品的可靠性,并可同时符合抑制危险物质条例。

在电子工业的防静电用途方面,可以采用以很细薄的聚乙烯膜制成的多种选择,例如:包装袋、膜张、气泡膜和装货垫包装膜等等。用这些 Intercept 产品代替一般的防静电包装料,还可以防腐,降低比北美更恶劣的亚洲区空气污染的侵蚀。

多种工业需要保护铜和银以免受腐蚀。以电子工业来说,电器接口、印刷电路板等产品以及镀银的元件,都有被腐蚀的可能。减低腐蚀就会减少和接口有关的电流中断,同时提高可焊性。

其它依赖于干净的铜的工业包括使用大量铜质导体的电能业和电镀业。这些工业需要确保在运输途中的成品受到适当的保护。

贮藏在博物馆的收藏品,比如青铜器和银器等文物也可以从Intercept Technology 所提供的防腐保护中受益。

信息来源:《中国塑料橡胶》

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