首页 > 应用案例
应用案例
DJB-823电接触固体薄膜保护剂
发布时间:2015-07-24 09  |  点击:1608  |  作者:qinside

DJB-823固体薄膜保护剂

彭道儒 教授


一、序言

为了促进我国国防现代化建设,提高军用电子设备的可靠性、稳定性以及防护性能。在邮电部与北京邮电学院领导的长期支持下,并得到航天部、航空工业部,电子工业部以及海军、兵器等领导部门的重视,本人继一九七五年研究成功BY-2电接触固体薄膜润滑剂后,又经过了四年多的努力,于一九八二年二月研究成功DJB-823电接触固体薄膜保护剂(下简称DJB-823保护剂,原名K303电接触润滑剂)。这一新的成果,克服了前BY-2润滑剂所难以满足的一些军用电子设备的特殊要求。DJB-823保护剂主要针对导弹、飞机、舰艇、坦克、雷达等军用电子设备与通信设备的需要而研制的。并通过近三年以来提供航天、航空、海军以及电子工业和兵器工业部门所属五十多个工厂和研究所,在军用电子产品上进行了广泛试验,取得了大量精确数据,部分厂、所已将DJB-823保护剂在军用电子产品生产中进行批量投产试用,经过二年以上时间的考验,证明DJB-823保护剂性能优良,对导弹分离元件、航空插接件、微型传感器、波导以及计算机开关等各类机电元部件的质量、可靠性和,防护性能的提高作用显著。其中已投产试用的部分厂、所分别写出了试验报告或技术总结。一九八二年十月我国在太平洋潜艇发射导弹的电子控制系统上应用DJB-823保护剂,收到良好效果,受到国防科委的赞扬。一九八四年又一次用到了同步卫星的发射。因此,DJB-823。保护剂的研究成功,对于我国电子工业与国防工业的发展,特别是保证导弹等尖端武器的实战可靠性,有着重要的作用和意义。下面就所研究的问题和结果分别论述于下。

二、我国军用电子设备中电接触元件存在的问题

当前我国军用电子设备中的电接触元件虽然在质量上一般都优于民用品,而且要求比较-严格。但由于我国的科学水平与生产水平还不很发达,故质量上或多或少还存在各种不同程度的问题,其中对于可靠性的要求还刚刚开始,因而许多电接触元件尚满足不了国防发展的需要。其中突出的问题是寿命短,故障率高、不耐工业大气、潮热、盐雾等恶劣气候的腐蚀。造成这些影响是多方面的,但首先是由于用来制造各种元部件的金属本身,存在着热力学不稳定因素(金属在冶炼过程从外界吸收了能量处于高能状态),当其受到环境中各种外因的影响下,必然要遭受腐蚀,成为氧化物,盐类等腐蚀产物(金属放出能量,回到原始的低能状态,例如,铜、银在自然界的氧化与硫化作用。)即使军品中应用最多的镀金元部件,也会由于金电镀层的致密性差存在镀层微孔而易与底层金属沟通产生电化学腐蚀。所以金属腐蚀,对于军品的储存、运输和使用寿命都是较大的威胁。
另外,金属间的相互磨损,过大的插拔力所造成的机械变形,都将影响电接触可靠性。众所周知,电接触元件是沟通电路的关键性元件,故这类元部件一旦发生问题,便会使电子控制系统失灵,因而对于飞机及导弹等武器装备如果电子控制系统发生故障,很容易使飞机或导弹坠毁而造成重大损失,同时也贻误战机,其后果将是极其严重的。因此,如何提高军用电子设备的可靠性,在美,苏,英、法、德、日等国早已引起重视,大力开展了电接触可靠性与防护方面的研究。我国一些军工部门也曾进行了大量工作,并取得了不少成就,但重视的程度也还是不够的。
本人1975年研究成功的BY-2电接触固体薄膜润滑剂, 自1979年向全国推广应用以来,对提高电接触元件的寿命与可靠性起了显著作用。可是,BY-2润滑剂在耐高温性能等方面还满足不了航空与航天方面的特殊要求。面对我国国防现代化的迫切需要,发扬艰苦奋斗与自力更生的精神,经过四年多的努力,终于又在一九八二年二月研究成功能满足我国航空,航天等军用电子设备所需要的DJB-823电接触固体薄膜保护剂。近两年来并已经在我国航天,航空、舰艇等军用电子设备上发挥了可喜的作用。

三、DJB-823电接触固体薄膜保护剂的作用与结合力理论和导电机理问题

关于电接触保护剂或润滑剂这类新材料在电接触元件上所起的重要作用,特别是有关润滑,防腐蚀及导电机理等理论性问题的研究,在科学上是一个正在探讨的课题,早已引人注目地开展了这方面的研究,这是因为目前在国际上迫切希望沿着新的理论指导下研制出最理想的新型润滑材料。本文仅就DJB-823保护剂的大量试验和微观分析结果,提出几点个人的看法。

(一)DJB-823电接触保护剂的保护作用

在未使用电接触润滑剂之前,电接触元件的接点金属表面,通常处于干摩擦状态,故非常容易磨损。且由于金属本身的热力学不稳定性,极易受潮热、盐雾、大气中的SO2、NO2、H2S等腐蚀介质的作用而形成腐蚀产物。微信号系统中电接触元件应有很高的灵敏性,但一旦接点金属表面受到磨损或形成了腐蚀产物后,便会明显的增大接触电阻,使电信号变得不稳定或中断,以至造成事故。为了解决这些问题,当前国际上采用了两种方式,一种方式是在电接触的金属表面,当其发生故障时,喷洒含有易挥发的乙醛或氯仿等成份的清净剂,使金属表面得以清洗。另一种方式是浸涂电接触润滑剂。前者只能消除临时性的故障,即只能在短时间内发挥作用。后者则能长久性的发挥作用。故后者有明显的优越性。在电接触润滑剂方面又可分为固态,液态,油膏态(半固态)三种,当前国际上后两种较多,但液态和油膏态似乎不如固态优越,液态和油膏态极易吸附灰尘和有害气体。另外,润滑剂的优越性又在于它是否同时具有润滑与防大气腐蚀两者兼优的性质。据国外文献报导,作为电接触润滑剂具有优良润滑性能并已获得专利的已有数十种之多,但同时具有优良的防大气腐蚀的润滑剂还很稀少。而DJB-823保护剂经大量试验与生产实践证明,在上述两种主要性能上都获得了比较优异的效果。
DJB-823电接触固体薄膜保护剂是把润滑剂与金属缓蚀剂相结合的新型产物,也是由多种有效成份组成的一种新型润滑材料。在接点金属表面只须涂敷1~2微米左右这样一层极薄的固体薄膜,便能在长时间内(通常可达5~7年以上)防止金属接点的磨损。同1时也可防止大气中各种腐蚀介质对金属的侵蚀,从而可保证电接触稳定可靠,同时还具有降低插拔力,保护金属引线的焊接性能等作用。

(二)结合力理论

在流体润滑工程中,常常只着眼于物质的润滑性能,而较少考虑结合力的问题。但作为电接触保护剂,特别是DJB-823这种固体薄膜型保护剂,其厚度只有1~2微米左右,要求一次涂复,能长期使用,其效果好坏与保护剂本身对金属表面的结合力强弱有决定性关系。即具有某种特定结构显现出结合力强的保护剂薄膜,在长时间经受金属接点间摩擦与外部环境中各种腐蚀因素的侵蚀,方有可能产生优良的润滑效果和优良的抗腐蚀效果。
众所周知,物质的性质从属于结构,从本人所收集的样品与文献上查阅到的国际上几十种性能较好的液体电接触润滑剂,大多数是以矿物油或硅油为基础油和其他添加剂所制成。从结构分析矿物油与硅油均属于非极性分子类型,其结合力主要靠分子间力即范德华(WanDer Waals)力结合,我们知道分子间相互作用能通常很小,数量级为:0.1~1千卡/摩尔。故这类分子之间以及分子与金属之间的结合力小,易自由滑动,加以液体分子的热运动和存在较大的表面张力,故当其受到摩擦或挤压时便易离开金属表面,聚集并堆积于工作面的周围,使金属的工作表面便失去润滑性,与防蚀作用。显然这类润滑剂正电接触表面应力,有明显的不利因素。对于有关固体润滑的理论,本文暂不拟作广泛的论述,只重点谈谈DJB-823保护剂在电接触金属表面形成薄膜(1μ左右)后所显示出来的强耐摩性与强抗腐蚀性的可能原因。从计算机直键开关,经十万次试验的金属表面进行电镜扫描观察与摄制的照片看,DJB-823有比金和银镀层还要好得多的耐磨性(见本文电子显微照片l、2所示)。

DJB-823保护剂之所以有如此优异的耐磨性,是因其中含有两种自行设计合成的,具有特殊结构的化合物,并按严格比例组成的新型润滑剂与金属缓蚀剂结合成了一个整体,即同一物质借助于它分子的端基所具有的静电场力或配位场力与电接点材料——银、铜等过渡金属的原子产生结合能力为30~150千卡/摩尔,比分子间力(0.1~14千卡/摩尔)要大得多的紧密结合。而分子的另一端起着润滑的作用,通俗地说:就好象是无数个带尾巴的铆钉密集铆接在金属表面,形成了一层牢固结合,既能防腐蚀又能起良好润滑作用的薄膜,故此亦称之为电接触保护膜。

(三)导电机理

关固体薄膜的导电机理问题,在固体物理学中曾有过一些论述,但只着重在数学上的分析,从物质结构与微观测试方面颇感不足。在结构化学中对某种特殊结构的有机物提供分子导电的可能性作了一些论述,但又缺乏具体事例作为依据。美国E.W Campbell博士一九七三年用高级脂肪酸(十六烷酸)作为润滑剂进行试验,发现此润滑剂薄膜,当其被挤压为5×10-10m(5Å) 的厚度时,导电率与金属相近,因而Campbell提出处于上述厚度的薄膜,出现隧道型导电,与此同时金属面凸出峰峦接触处属于金属导电区。但本人根据将涂复DIB-823保护剂并进行过十万次寿命试验后的元件,经过剖析与在电子显微镜下拍摄的照片来看,发现DJB-823保护剂经过十万次摩擦后,还保持着试验前厚度--2μ左右的三分之二至二分之一的厚度,未见露出金属表面凸出的峰峦。因而涂复DJB后出现金属峰峦接触导电的可能性似乎很小或不存在。根据DJB-823保护剂薄膜的接触电阻的测定,与涂复前后金属的电阻值,以及经过十万次摩擦后的接触电阻值均相差不多的事实(见表1、表2所测得的980个数据)。根据实测数据分析故我认为DJB-823保护剂的导电主要是分子隧道型导电。但必须指出Campbell所用的试验物质与DJB-823保护剂的化学成份和结构式是完全不同的,其性能自然应有所不同。如前所述:DJB-823保护剂中含有两种特殊结构的成份,这类分子的端基拥有密集的电子云所产生的'离域'作用为薄膜导电提供了有利条件。这在理论上与实践上取得了很大的一致性。


四、DJB-823电接触固体薄膜保护剂的理化,电气性能及技术指标

DJB-823保护剂为人工合成的含有多种化学成份的淡黄色中性固体腊状物质(本身非腊),比重0.9610,不溶于水和一般冷的与单一的有机溶剂,溶于热的有机混合溶剂(120号溶剂汽油、正丁醇二者混合)。

DJB-823保护剂在常温下理化性能极为稳定,本身无毒、无气味、无挥发性,不潮解、不升华,可长期存放而不变其性能(但要放置阴暗处)。DJB-823保护剂对金属无腐蚀性,相反对银、铜、锡、锌、铝、铅和铅锡合金等多种金属有明显保护作用,能防止潮热、盐雾、霉菌、工业大气、手汗等对上述金属的侵蚀。

(一)DJB-823保护剂的润滑性能及技术指标

由于DJB-823保护剂在金属表面能产生强大的结合力,可以很牢固的附着金属表而,因而只须一次涂复l~2微米厚的薄膜,便能大大减少电接触点的磨损,而且涂复一次可在长时期(一般可维持5~10年)内发挥良好作用。
例如;以电子计算机用KZJ直键开关为试件,浸涂2% DJB-823保护剂的有机混合溶剂(120号汽油、正丁醇)制成的溶液,机械寿命在十万次内无失效点出现。(注:电子工业部标准,KZJ直键开关寿命指标为一万五千次,接触电阻>30mΩ为失效)。

(二)DJB-823保护剂的三防性能与防银变色的作用

DJB-823保护剂有良好的防潮湿、防盐雾、防霉菌的三防性能,尤其有优异的防银变色能力,在这方面的效果不仅超过了近年来国内研制的TX、A+B、CSA-2等六种防银变色剂,还超过了美国乐斯(OXY)金属工业公司Sel Rex分公司八十年代初的最新产品--TPS防银氧化剂的效果。同时与本人1975年研究成功的"BY-2"润滑剂相比,防银变色能力又有所提高。

例如;取镀银试件放入含有100PPM H2S、700PPM SO2,相对湿度75~85%的大型玻璃干燥器内,在室温25~35℃条件下,放置24小时,银层表面光泽无明显变化,不出现点状和斑状腐蚀。

试验方法;按1977年7月邮电工业接点薄膜润滑剂试验工作会议上提出:《工业腐蚀性气体模拟试验方法》进行。

(三)DJB-823保护剂的耐压性与耐温性

DJB-823保护剂经试验证明能承受10克~1000克的接点压力(耐压性能比BY-2提高了10倍)而不致破坏其润滑薄膜。经差热分析:熔点范围78~115℃,在216℃以下性能稳定。DJB-823耐温性能比BY-2提高了近100℃(BY-2耐温指标±55℃)。DJB-823保护剂可在-60~125℃条件下正常使用,短时间(3~5小时)可在150℃情况下使用,但最高不得超过175℃。例如;将涂复2%浓度的DJB-823保护剂试件在120±5℃烘干后,测试接触电阻和插拔力并记录下来。然后将试件在150℃高温下,加热50小时或100小时,取出冷却后在10~1000克接点压力下再行测试,加温前后接触电阻和插拔力相差不大于10%。

(四)DJB-823保护剂的电学性能

DJB-823保护剂以2%浓度浸涂在Au,Ag镀层或Cu材上,在接点压力不小于10克的情况下,能保证接触电阻小(10mΩ以下),且长期稳定可靠。同时又能保证与绝缘基座之间达到足够大的绝缘系数(5x1013Ω Cm以上),即使涂复在很精细的印制电路板上,线路间的绝缘性不至造成影响,同时可防止线路间银的迁移与短路现象的发生。介质损耗不大于5x10-3。例如;将电镀后不超过10小时的镀银件,浸涂2%浓度的DJB-823保护剂,接点压力不小于10克的情况下进行测试,接触电阻可达5~8mΩ以下(电子工业部标准大于10mΩ为不合格),同样情况下如涂复在镀金件上,接触电阻可达10mΩ以下,(大于15mΩ为不合格)。在高频元件上介质损耗不大于5x10-3。

五、DJB-823电接触固体薄膜保护剂的试验数据与生产应用情况

DJB-823保护剂在性能上除了我本人进行了较长期的各种测试以外,更主要的是提供了五六十个厂、所,在不同的产品上和试件上进行了各种各样的试验。特别是在生产上经过了一定数量上和时间上的考验后,证明DJB-823作为一种新型电接触保护剂,具有较大的优越性。为了更客观的反映情况,本文所取数据主要是综合试验单位和使用单位,经过大量试验和批量投产使用所取得的精确数据,写成的正规试验报告或技术总结,并经过组织审核的数据为准。现分为七个主要方面,在每个方面又例举三例以上的具体数据,分别阐述如下:

(一)DJB-823保护剂的润滑性能试验与使用效果

将镀银簧片120片(银层厚度检定为7~10μ),浸涂2%浓度的"DJB-823",再将这120个簧片组装成四个KZJ直键开关,经北京无线电元件九厂在寿命试验机上进行十万次机械寿命试验,共计测试980个接触点的接触电阻数据证明接触电阻全部符合国家标准(< 30mΩ),失效率为零,且接触电阻值99%在5mΩ以下,经过十万次动作后,接触电阻变化很小。这就证明涂复DJB-823后不仅接触电阻小、导电性良好,而且接触电阻非常稳定可靠。
本人又将经过十万次机械寿命试验的KZJ开关内镀银簧片取出,在扫描电镜下进行观察并拍摄照片,发观簧片表面所涂敷的DJB-823保护剂还保持着试验前三分之二到二分之一的厚度,银层表面不仅无任何磨损,而且尚未露出润滑层,即摩擦还完全在两个界面的润滑层之间进行。而在不涂复保护剂的情况下,在相同条件下作机械寿命试验,KZJ直键开关的寿命只能达八千至一万次左右,银层即被严重磨损,基底金属外露,接触电阻绝大多数不合格,失效率一般达80%以上。

航天部八二五厂在插接件上浸涂DJB-823保护剂,同时与201航空润滑脂作对比,所作机械寿命试验如下:不浸涂任何油脂的电接触对在插拔1000次左右,Au镀层磨损,基体金属外露;浸涂低温201航空润滑脂的电接触对插拔1500次以后,Au镀层磨损,基体金属外,浸涂DJB-823保护剂的电接触对插拔2500次左右,Au镀层磨损,基体金属外露(详见八二五厂试验报告)。
南京无线电元件三厂一九八一年七月将DJB-823保护剂用在军用WXX线绕电位器上,收到良好效果,提高了使用寿命与电接触可靠性和稳定性,尤其在抗高温氧化性能方面,DJB-823要比原工艺所采用的硅油硅脂有明显的优越性。在工艺操作方面,也明显的提高了工效,受到工人技术人员的欢迎,该厂在WXX线绕电位器上使用DIB-823取得良好效果的基础上,又继续扩大到其他线绕产品上进行试验与应用。 (详见南京无线电元件三厂一九八一年一月至一九八二年五月的例行试验报告)

此外,电子工业部716所一九八二年将DIB-823保护剂浸涂于印制板插头上,也收到了显著效果。原来印制板的技术指标只能达到插拔500次不露铜的要求,浸涂DJB-823保护剂后印制板插拔寿命作到3000次,镀银层仍完好较少磨损,而未浸DJB-823的印制板同样插拔3000次后,镀层早已被磨掉,且已伤及基底金属。 (详见电子工业部716所3室)982年8月关于DJB-823电接触保护剂应用试验报告)

(二)由于DJB-323的优良润滑性能对插拔力的改善根据摩擦定律的公式:

F=fp

F--摩擦力,f--滑动摩擦系数,p--垂直载荷(即正压力)

以往在插接元件中为了提高它的电接触可靠性,在结构设计中往往有意加大接触面的正压力。根据摩擦定律(当f一定时)正压力p增大,摩擦力F便随之增大,F大插拔力也就大,这样不仅带来操作上的不便,特别是会明显降低插接件的寿命,同时易造成结构件机械变形,最终影响电接触可靠性。而在摩擦面上涂复电接触润滑剂后,在正压力p不变的情况下,由金属间的摩擦系数转变成为比金属要小5~10倍以上的润滑剂的摩擦系数,所以随着摩擦系数f减小5~10倍,摩擦力F也相应下降5~10倍,自然插拔力相应也可减小5~10倍,其结果不仅给操作带来方便,更主要的是能大大减少磨损提高电接触可靠性和使用寿命,这对电子工业与航空工业等都有很重要的意义。

在插拔力方面的试验,许多单位也都作了大量工作,如:航天部八二五厂的试验,以不浸任何油脂的电接触对,初始时插拔力较大,且插拔时有发"粘"现象,随着插拔次数的增加,插拔力有所下降,至1500~2000次时,插拔力又稍有回升。浸涂DJB-823保护剂的电接触对,浸涂前与浸涂后插拔力相差较大,浸涂后的插拔力下降到浸涂前的1/2~1/3,随着插拔次数增加插拔力缓慢上升。但总的趋势还是比较平缓的。
  济南无线电十厂在CA型矩形插头座上试用DJB-823保护剂后写到:我厂在CA型插件(供航天部使用)上使用北京邮电学院研究的"DJB-823"电接触保护剂,效果很好,对产品性能有很大的提高,增加了产品质量稳定可靠性,提高了产品成品率,解决了我厂生产中的关键工序,降低了产品的成本,产品经过例行试验完全符合原来的技术指标,有些指标有很大的提高。具体测试数据如下:CA型矩形插头与插座的轴向分离力指标为1.5~6Kg,在实际生产中大于6Kg的很多,有的大至10Kg。使用"DJB-823"后,能控制在1.56Kg内。插头座在经受1000次插拔后镀银层剥落现象显著降低,插拔寿命可提高到1200次以上。同时,镀银件抗变色和防腐蚀性有显著提高。(详见1980年5月3日济南无线电十厂例行试验报告)

航天工业部108厂在XKE24型针、孔园形插接件上试验和使用情况如表1所示。

表1:XKE24型针、孔插拔力与磨损试验数据

产品代号
总拔力(Kg)
扭矩(Kg/cm)
润滑后针、孔接
触电阻值
润滑后μ
降低倍数
润滑前
润滑后
分开
联接
XKE24-26 18.5 6.5

14.76

18
Ф1

2.85
2.32
2.07
8.8 3.8 11.88 14.4
0.0011~0.0026
0.0013~0.0030
0.0015~0.0038
5.8 2.8 7.56 7.2
XKE24-20 9.3 3.5 20.16 14.4
Ф1
Ф1.5

2.66
3.12
1.44
8.1 2.6 10.08 10.8

0.002~0.003
0.0018~0.0027
0.0014~0.003

0.001~0.0013
0.001~0.0013
0.0011
4.9 3.4 5.04 4.32
XKE24-12 14.2 4.9 10.08 18.72
Ф1.5
Ф2

2.90
2.83
3.83
13 4.6 12.24 15.84
0.001~0.0011
0.001~0.0015
0.001~0.0013
0.00046~0.0006
0.0006~0.00061
0.00043~0.0006
10 3.3 5.04 7.2
总平均
2.58

根据试验结果,浸涂"DJB-823"后可使XKE24型针、孔园形插接件的插拔力平均降低2.58倍。
  经"DJB-823"润滑针、孔的接触电阻是在技术条件范围内且偏技术条件的中,下限值,说明针、孔润滑后接触电阻是可靠的。
  经过500次插拔寿命试验后针、孔磨损明显减小,镀银层基本能达到不全部脱落。
  经过抗振稳定性及抗振强度试验,冲击、离心试验,针、孔接触是可靠的。(详见航空部一O八厂1981年11月XKE24型针、孔磨损问题攻关小结)。

(三)DJB-823保护剂的抗工业大气与抗硫化腐蚀性能

银本是最理想的导电材料,但在含有H2S、SO2的大气环境中,很容易发生下列化学反而导致银表面变黄变黑。

4Ag十2H2S+O2=2Ag2S+2H2O

在我国大气环境污染比较严重的情况下,上列反应更容易发生,往往可使大量银或镀银件在三个月至半年内发生变黄变黑,严重情况下甚至几天内即可变黑。银变色后不只是影响外观,接触电阻将会显著变坏,而影响其可靠性。因而防银变色成为国际上一个普遍关心的问题,并且是科学上至今尚未能很好解决的一个难题。正如美国乐思(OXY)金属工业公司Sel-Rex分公司研究部主任(贵金属电镀专家)罗伯特·杜瓦博士在1982年介绍其公司的展望时,他写道:"关于防银变色,至少在目前阶段还是梦想,对此课题以前也研究了相当长的时间,但结果尚不理想。大自然给我们设置的这个障碍太大,银很'喜欢'硫和氧,要打破此障碍将花很大的功夫"。

罗伯特·杜瓦博士说出了解决银变色这一问题的难度和重要性。但本人从1975年研究成功BY-2电接触固体薄膜润滑剂开始,又从事八、九年的努力结果,对防银变色问题的解决有较好的突破。1975年所发明的"BY-2",在防银变色方面通过九年来的大量试验与生产上广泛应用证明,它不仅超过了近年国内研制的TX、A+B、CSA-2、SN等多种产品的性能。同时也超过了法国G526、美国的ODA.HCl、CRC2-26、WD-40等多种产品的防护性能。而通过最近五年所研究成功的DJB-823电接触保护剂,不仅在润滑性能方面有优异的效果,而防银变色方面比"BY-2"又有所提高,并已经超过了八十年代初美国Sel-Rex公司最新研究成功的"TPS银防氧化剂"。尤其大大超过了号称国际王牌的铜缓蚀剂--苯骈三氮唑作为Cu、Ag等金属的缓蚀剂的效果。

DJB-823与Tx、A+B以及美国TPS的比较,见1983年电子工业部七六一厂杨家昌工程师所作的试验结果。

本人将DJB-823与BY-2及当前国际上几种新型的电接触润滑剂与金属保护剂的防银变色效能进一步作了比较,其结果如表2及图一所示。

涂敷品种
银层开始变色
时间(小时)
银层明显变色
时间(小时)
延缓发黑时间
(小时)
未涂(作空白对比)
0.5
2
0
浸涂2% DJB-823
120
>200
190以上
浸涂2%BY-2
100
>150
50~70以上
浸涂2%苯骈三氮唑
2
3
3

注: 试验条件:100PPm H2S 700PPm SO2

湿 度: 85~95% 温度:室温27~30℃

图1

DJB-823保护剂与国际上几种电接触润滑剂与金属保护剂防银变色效能的比较

说明:1、空白、镀银板。 

2、G526脂,法国78年产品。

3、苯骈三氮唑,英国67年专利。

4、金属表面保护剂,日本84年产品。

5、西门子金属保护剂,西德84年产品。 

6、TPS金属防氧化剂。

7、BY—2电接触润滑剂,中国75年发明。 

8、DJB—823保护剂,中国82年发明。

试验条件:腐蚀气氛:H2S 100PPM,SO2700PPM。 温度:25~30℃

此外,电子工业部七八O厂将DJB-823应用于机载雷达(如镀银波导)上。经过大量试验后得出如下结论:DJB-823不但在防银变色方面有突出的效果,而且对高频元件的性能(驻波系数和介质损耗)毫无影响,完全可以用于我厂生产的机载雷达等电子设备中。 (详见七八O厂1983年4月《DJB-823应用于高频元件(波导)的电性能测量》技术报告。

(四)DJB-823固体薄膜保护剂在高温和潮湿情况下的稳定性

潮湿是造成金属腐蚀的最大根源。由于潮湿在金属表面所凝结的水膜,能溶解许多化学性侵蚀气体和盐类物质形成电解质溶液,故潮湿情况下往往产生比一般化学腐蚀更厉害得多的电化学腐蚀。并且还帮助微生物生长,滋长霉菌。而温度则是一切腐蚀的加速因子,通常随温度上升,腐蚀反映速度会迅速增加。因而在高温高湿条件下设法保住金属免于腐蚀,这对电子设备尤其是军品在湿热地带和海洋等恶劣气候环境中,保证实战可靠性具有极为重要的意义。

这里所进行的高低温试验的另一个目的是,考核DJB-823固体薄膜保护剂在低温-60℃时是否发生龟裂,是否发生附着力下降,脱落金属表面。另外在120~150℃的高温下,是否挥发、升华或熔融后发生流失而离开金属表面。下面列举航天部八二五厂与航空工业部一一七厂的试验可以说明DJB-823的性能。

航天部八二五厂为了解"DJB-823"在测温条件下的稳定性,该厂将二组Ф1的电接触对分别浸涂与不浸涂DJB-823保护剂,在下列情况下进行试验。

试验条件:

温度:40℃±2℃

相对湿度;95±3%

时间:240小时

另外,该厂为了考核"DJB-823"保护剂在高温条件下的稳定性,采用与潮湿试验相同的方法,将涂复"DJB-823"的电接触对在下列情况下进行试验。

试验条件:

温度;120℃±1℃

时间:240小时

试验和考核的结论如下:

(1) 浸涂DJB-823固体保护剂的电接触对在高温贮存下,其润滑性能仍是非常优良的,也即不发生变质或其他化学变化,其结构和性能是稳定的。

(2) 浸涂DJB-823固体保护剂的电接触对在潮湿条件下,其润滑性能仍然是非常优良的,同高温情况相同。说明DJB-823固休保护剂在潮湿条件下,其化学性质是稳定的。 (详见航天部八二五厂1982年关于插头座中电接触对浸涂DJB一823固体保护剂的试验报告)

航空工业部一一七厂同样为了考核DJB-823电接触固体薄膜保护剂在高温条件下的性能和稳定性,进行了如下试验;

1.耐潮试验:

温度;20℃±5℃

湿度:95~93%

时间:48小时

试验结果:取出产品后测得绝缘电阻、抗电强度均合格,放置24小时后检验产品无生诱现象,接触电阻很少变化。

2.高温试验:

温度:150℃±2℃

时间:200小时

试验方法与结果:将浸涂"DJB-823"的产品放入150±2℃的高温箱内,加30伏电压,并通过额定电流,工作200小时后,测得接触电阻和电压降均合格。

3.高低温冲击与循环试验:

试验条件:

温度:低温 -60℃ ,

高温 +150℃

时间:共反复三次,每次2小时。

试验结果;将浸涂"DJB-823"的产品经过+150℃到-60℃共反复三次,试验时间每次120分钟,试验后测得插拔力和常态测得插拔力基本相似。

试验结束后,经有关单位(包括军代表)共同研究同意将"DJB-823"保护剂用于批量生产,考核效果很好,并促使我厂顺利的完成了军工任务。(详见航空工业部一一七厂1981年关于DIB-823电接触固体薄膜保护剂性能试验报告)。

(五)DJB-823电接触保护剂的抗盐雾与抗霉性能

在沿海地区和海洋环境中工作的电子设备极易受盐雾和霉菌的侵蚀,可造成金属严重破坏,使电绝缘性能下降,甚至造成短路,故防盐雾、防霉菌是三防中的重要两防,电接触润滑剂能否具有良好的"三防"性能,是评价其优劣的条件之一。但目前国际上对防潮湿、防盐雾与防霉菌三防俱佳的产品尚为数不多,也和防银变色一样,是一个正在研究的问题。本文不拟涉及太多,仅就一些使用单位对"DJB-823"的试验结果归纳如下:

六机部七一六所1982年将"DJB-823"保护剂浸涂于印制电路板上,按照部标规定方法分别进行盐雾与霉菌试验,得出如下的结论:印制板接插部分浸涂"DJB-823"保护剂后的使用性能优于浸涂BY-2润滑剂,更优越于不浸涂的印制板。主要表现在以下几个方面:

1.在环境温度为50℃,机箱内温度为60℃的条件下,BY-2号润滑剂有流失现象(注: BY-2的耐温指标为-55~+55℃,DJB-823的耐温指标可达-60℃-+150℃),因而经盐雾试验,工业气体腐蚀试验后,显出"DJB-823"的防护性能明显的优越于BY-2"润滑剂。

2.使用寿命延长。浸涂"DJB-823"与涂"BY-2"润滑剂的印制板,在插拔500次后,继续插拔下去,浸涂"DJB-823"的印制板,则显出明显的优点。

3.浸涂"DJB-823"或"BY-2"润滑剂后插拔力都减小。

4.电气性能中,绝缘电阻浸涂上列两种润滑剂都有所下降,但能满足技术要求,可以使用,接触电阻变化不大,变化值在0.01~0.09欧之间。

5.不影响焊接性能。

(详见六机部七一六所三室1982年8月"DJB-823"与"BY-2"电接触保护剂试验与应用报告)。

此外,航天部八二五厂,航空部一一七厂,南京无线电元件三厂等单位,经过大量试验后也都得出同样结论,认为DJB-823保护剂在耐高温性能与防腐蚀性能等方面比BY-2润滑剂有更大的优越性。

关于DJB-823保护剂的抗霉菌性能方面,本人自1983年3月至8月的五个月中进行了连续试验。试验结果,证明DJB-823保护剂的抗霉菌能力,能达到0~1级,有时到2级。

(六)DJB-823保护剂的高频性能试验与测试

DJB-823保护剂应用于机载雷达的镀银波导上,在防银变色方面,电性能方面特别是对波导的驻波比与介质损耗有无影响?电子工业部七八O厂对此进行了大量试验,其结果如下:

1、 接触电阻测试

测试设备:苏联M246微欧表

测试结果:单位(微欧)

结果

编号
涂敷前
涂敷DJB-823后
1
100,100,200 120,118
2
100,100,120 100,100,270
3
100,100,80 250,120,100
4
80,200 120,115
5
200,180 270,110,100

由以上结果可以看出,其接触电阻在涂敷"DJB-823"前后基本变化很小。

2、 波导驻波和损耗测定结果如下表:

结果

编号
涂敷前
涂敷DJB-823后
驻波
损耗
驻波
损耗
11
1.05
合格
1.07
无变化
13
1.05
合格

地址:北京市海淀区北清路103号3号楼
电话:(010)62282263/62282650/62285411   邮编:100876
DJB-823保护剂官方网站 - 版权所有   京ICP备07033950号-1