在化工廠、沿海城市、數據中心甚至普通城市空氣中,腐蝕性氣體無處不在:
二氧化硫(SO?)來自燃煤與汽車尾氣;
硫化氫(H?S)存在于污水處理與油氣環境;
氯氣(Cl?)常見于泳池、消毒場所;
二氧化氮(NO?)是光化學煙霧的主要成分……
這些氣體單獨存在時已具破壞力,當它們混合共存時,更會引發協同腐蝕效應,加速金屬氧化、電路失效、接觸不良。
而混合氣體腐蝕測試(Mixed Flowing Gas Test, MFG),正是模擬這種真實工業大氣環境,提前暴露產品在長期低濃度腐蝕氣體下的可靠性隱患。
今天,就帶你深入這項被嚴重低估的環境可靠性測試。
一、什么是混合氣體腐蝕測試?
MFG測試是在恒溫恒濕密閉 chamber 中,按比例通入多種腐蝕性氣體,持續數天至數周,模擬產品在惡劣大氣中數月甚至數年的腐蝕老化過程。
核心目標:
驗證金屬部件(如連接器、焊點、散熱片)、非金屬材料(如塑料、涂層)在多氣體協同作用下的抗腐蝕能力。
典型測試條件(依據 IEC 60068-2-60 / ASTM B827)
| 氣體類型 | 濃度范圍 | 作用 |
|---|---|---|
| SO?(二氧化硫) | 0.1–10 ppm | 引發銅、銀的硫化腐蝕 |
| H?S(硫化氫) | 0.1–10 ppm | 導致銀遷移、接觸電阻飆升 |
| Cl?(氯氣)或 NO?(二氧化氮) | 0.1–5 ppm | 加速鋁、鋼的點蝕與氧化 |
| 溫度 | 25–40℃ | 加速反應速率 |
| 相對濕度 | 70–90% RH | 提供電解液膜,促進電化學腐蝕 |
二、混合氣體如何“悄悄毀掉”電子產品?
典型腐蝕機制:
1. 銀遷移(Silver Migration)
H?S + SO? 在潮濕環境下生成硫化銀(Ag?S);
銀導體表面形成黑色硫化膜 → 接觸電阻急劇上升;
高濕+偏壓下,銀離子遷移形成枝晶 → 短路風險。
2. 銅綠腐蝕(Copper Corrosion)
SO? 溶于水形成亞硫酸,氧化銅生成 Cu?O/CuSO?;
PCB 走線變薄、斷路,焊盤脫落。
3. 鋁/鋅犧牲腐蝕
Cl? 破壞鋁表面氧化膜,引發點蝕;
鍍鋅鋼板在 NO? 環境下快速白銹化。
4. 非金屬材料劣化
某些工程塑料(如PBT)在 NO? 下發生硝化反應,變脆開裂;
密封膠吸酸后失去彈性。
三、MFG vs 鹽霧測試:別再混淆!
| 對比項 | 混合氣體腐蝕(MFG) | 鹽霧測試(Salt Spray) |
|---|---|---|
| 模擬環境 | 工業大氣、城市污染 | 海洋鹽霧、沿海高鹽 |
| 腐蝕介質 | 低濃度氣體(ppm級) | 高濃度鹽水(5% NaCl) |
| 腐蝕類型 | 化學+電化學腐蝕 | 電化學腐蝕為主 |
| 適用材料 | 銅、銀、金、焊點、塑料 | 鋼鐵、鋁合金、涂層 |
| 真實度 | 更貼近內陸工業區 | 更貼近海邊場景 |
關鍵結論:
鹽霧看“耐不耐咸”,MFG看“扛不扛毒”。
兩者互補,不可互相替代。
四、哪些產品必須做MFG測試?
| 產品類型 | 風險點 | 行業要求 |
|---|---|---|
| 通信設備(5G基站、交換機) | 銀觸點硫化、信號衰減 | Telcordia GR-63-CORE |
| 汽車電子(傳感器、連接器) | 引擎艙含硫廢氣腐蝕 | LV124 / VW 80101 |
| 工業控制(PLC、繼電器) | 觸點粘連、線圈斷路 | IEC 60721-3-3 Class 3C2/3C3 |
| 戶外電源(充電樁、逆變器) | 散熱片腐蝕、絕緣下降 | UL 62368-1 附錄 |
| 醫療設備(醫院環境) | 消毒劑(含氯)腐蝕 | IEC 60601-1-11 |


