1、電子設(shè)備金屬腐蝕機(jī)理2.3.1金屬腐蝕的定義金屬材料的腐蝕現(xiàn)象都是在外界腐蝕介質(zhì)的存在下而發(fā)生的。因此，金屬材料與外界腐蝕介質(zhì)發(fā)生作用（化學(xué)的或電化學(xué)的作用）而破壞的現(xiàn)象稱為金屬腐蝕。金屬腐蝕都是從與介質(zhì)相接觸的表面開始，再向金屬內(nèi)部或表面其他部分?jǐn)U展。發(fā)生腐蝕后，金屬不再作為元素，而是變成了某種化合物，從而失去了作為為金屬材料的寶貴性能。金屬腐蝕是一種化學(xué)性損壞，單純的機(jī)械作用造成金屬的物理性破壞，不能叫作金屬腐蝕。但是，有時腐蝕介質(zhì)與機(jī)械因素會同時作用，兩者可以互相促進(jìn)，加速金屬的破壞，例如，金屬零件在交變應(yīng)力與腐蝕介質(zhì)共同作用下發(fā)生疲勞損壞（稱為腐蝕疲勞）時，其疲勞強(qiáng)度比在空氣中的疲勞強(qiáng)

2、度低得多。表征金屬材料對某種腐蝕介質(zhì)的抵抗能力通常用金屬材料的耐蝕性來表示，金屬材料的耐蝕性并非恒定的指標(biāo)，而是隨金屬材料和腐蝕介質(zhì)的種類及其他條件（如溫度、濕度、應(yīng)力、表面狀態(tài)等）不同而異。一種金屬在某種腐蝕介質(zhì)中不發(fā)生腐蝕，稱其耐蝕；對于即使存在發(fā)生腐蝕的可能性，但腐蝕速度極其緩慢的材料，也可看作是耐蝕的。2.3.2.金屬腐蝕的分類按照腐蝕作用發(fā)生的機(jī)理，金屬腐蝕可以分為化學(xué)腐蝕與電化學(xué)腐蝕兩類。化學(xué)腐蝕是金屬與腐蝕介質(zhì)直接進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)，是沒有電流產(chǎn)生的腐蝕過程。如果從腐蝕過程進(jìn)行時的條件來考慮，化學(xué)腐蝕是在非電介質(zhì)溶液或干燥氣體作用下金屬發(fā)生的腐蝕。電化學(xué)腐蝕是金屬與電解液發(fā)生作用所產(chǎn)生

3、的腐蝕。其特征是腐蝕過程中有電流產(chǎn)生，在金屬表面上有隔離的陽極區(qū)和陰極區(qū)，被腐蝕的是陽極區(qū)。電化學(xué)腐蝕的現(xiàn)象與原電池作用相似。在電化學(xué)中，通常規(guī)定發(fā)生氧化反應(yīng)的電極稱為陽極；發(fā)生還原反應(yīng)的電極稱為陰極。因此，在原電池中電位較高的正極是陰極，電位較低的負(fù)極是陽極。根據(jù)組成腐蝕電池的電極尺寸大小及陰、陽極區(qū)分布隨時間的穩(wěn)定性，并考慮到促使形成腐蝕電池的影響因素和腐蝕破壞的特征，一般可將腐蝕電池分為宏觀腐蝕電池和微觀腐蝕電池兩大類。（1）、宏觀腐蝕電池。通常是指由肉眼可見的電極所構(gòu)成的腐蝕電池，電池的陰極區(qū)和陽極區(qū)往往保持長時間的穩(wěn)定，因而導(dǎo)致明顯的局部腐蝕。宏觀腐蝕電池有以下幾種。異種金屬接觸電池

4、。即不同金屬在同一電解液中相接觸構(gòu)成的腐蝕電池。濃差電池。即同一種金屬浸入不同濃度的電解液中形成的腐蝕電池。金屬的電極電位與金屬離子的濃度有關(guān)，當(dāng)金屬與含有不同濃度的該金屬離子的溶液接觸時，濃度稀處，金屬電位較負(fù)；濃度高處，金屬電位較正，從而稀處金屬離子濃差腐蝕電池。溫差腐蝕電池。金屬浸入電解質(zhì)溶液中各部分由于溫度不同而具有不同的電位，因而稀處腐蝕電池。（2）、微觀腐蝕電池。由于金屬表面存在電化學(xué)不均勻性，使金屬表面出現(xiàn)許多微小的電極，從而構(gòu)成各種各樣的微小的腐蝕電池，簡稱微電池。金屬表面化學(xué)成分的不均勻性引起的微電池。金屬表面的雜質(zhì)以微電極的形式與基體金屬構(gòu)成的許多短路的微電池。金屬組織不均

5、勻性構(gòu)成的微電池。金屬晶界的電位通常比晶粒內(nèi)部的電位低，成為微電池的陽極，腐蝕首先從晶界開始。金屬物理狀態(tài)不均勻性引起的微電池。金屬各部分變形不均勻，或應(yīng)力不均勻，都可引起局部微電池。通常變形較大或受應(yīng)力較大部分為陽極。金屬表面膜不完整引起的微電池。金屬表面鈍化膜或其他具有電子導(dǎo)電性的膜或涂層，由于存在孔隙或破損，該處的基體金屬通常比表面膜的電位負(fù)，形成膜孔電池。2.3.3.金屬腐蝕的破壞形式金屬腐蝕的破壞形式有全面腐蝕及局部腐蝕兩種類型。如果腐蝕分布在金屬整個表面上，則稱為全面腐蝕，全面腐蝕可以是均勻的或是不均勻的。如果腐蝕是集中在某一定區(qū)域而表面上的其它部分卻幾乎未遭受腐蝕，則稱為局部腐蝕

6、。局部腐蝕又可分為斑狀腐蝕、陷坑腐蝕、點(diǎn)腐蝕、晶間腐蝕、穿晶腐蝕和表面下腐蝕、選擇腐蝕等。金屬究竟發(fā)生哪種類型的腐蝕，決定于金屬與環(huán)境的各種因素的綜合作用。全面腐蝕對金屬構(gòu)件本身破壞程度較小，但對具有表面裝飾性的金屬和金屬鍍層，或是在利用金屬表面性質(zhì)的情況下，這種腐蝕是最應(yīng)避免的。局部腐蝕比全面腐蝕危害更大，因為往往在損失的金屬量不大的情況下造成非常嚴(yán)重的機(jī)械性能的損壞，而且具有較大的隱蔽性。2.3.4.金屬腐蝕對電子設(shè)備的危害性金屬腐蝕的發(fā)生，必然影響到金屬零部件、元器件的電性能，機(jī)械性能和防護(hù)性能，造成各種開關(guān)及接觸件的接觸不良，機(jī)械傳動系統(tǒng)的精度降低；固定件的強(qiáng)度減弱；電磁元器件的參數(shù)改變等不良后果，同時，腐蝕產(chǎn)物還有可能造成電氣上的短路、絕緣材料漏電而降低介質(zhì)的電性能等，嚴(yán)重地影響了電子設(shè)備的性能參數(shù)，降低使用壽命，甚至使設(shè)備損壞。此外金屬腐蝕還使得設(shè)備的維修、零件更換的次