6.3 Защита аппаратуры от агрессивных сред
В процессе эксплуатации БРЭА может оказаться в условиях, при которых относительная влажность воздуха достигает 98%. В связи с этим рассмотрим процессы влагопоглощения в защитных оболочках БРЭА. Процесс поглощения телом газов, паров или растворимых веществ из окружающей среды называется сорбцией. Сорбция включает: адсорбцию (поглощение вещества с поверхности) и абсорбцию (поглощение вещества всем объемом). Поглощение вещества часто оказывается весьма сложным, включающим в себя оба процесса. Характер адсорбции жидкости твердым телом зависит от краевого угла и состояния микрорельефа поверхности (рисунок 13).
Рисунок 13 – Характер адсорбции жидкости
Наиболее полно процессы сорбции влаги и ее проникновение в толщу материала описываются влажностными характеристиками, имеющими непосредственную связь со структурой материала. К числу влажностных характеристик относят: коэффициенты влагопроницаемости, растворимости влаги в материале и диффузии. Необходимость влагозащиты БРЭА возникает вследствие обеспечения нормальных условий функционирования, так как воздействие повышенной влажности сильно влияет на параметры изделия или приводит к полному выходу его из строя. Окружающий воздух практически всегда представляет собой паровоздушную смесь. Используемые в БРЭА материалы можно разделить на изоляционные, проводниковые, контактные и конструкционные. При действии повышенной влажности окружающей среды на БРЭА они изменяют как механические так электрические свойства. Изолирующие материалы при длительном пребывании в условиях повышенной влажности обильно поглощают влагу, что приводит к ухудшению электрических характеристик. При выборе изолирующего материала важно знать, как изменяются, под влиянием влажности его электрические характеристики. При воздействии на проводниковые материалы повышенной влажности происходит изменение сопротивления проводника в результате окисления и коррозии проводников. Проводниковые материалы, как правило, применяют в изделиях, у которых основным рабочим узлом является обмотка контуров связи, катушки индуктивности и т.п.
При повышенной влажности воздуха могут создаваться условия, благоприятные для развития на электроизоляционных материалах плесни. Выделяемые плесенью продукты жизнедеятельности разрушают органические изоляционные материалы.
Для уменьшения внешнего влияния влаги необходима комплексная методика выбора материалов. Материалы, применяемые для влагозащиты функциональных узлов и элементов, должны обладать низкой влагопроницаемостью, высокой электрической и механической прочностью, температуростойкостью и т.д. По экономическим и конструктивным параметрам приходится в большинстве случаев для герметизации использовать органические диэлектрики, хотя герметизация полимерными материалами не гарантирует сохранение конструкцией исходных свойств. Одного использования материалов, обладающих низкой влагопроницаемостью, а также выбор необходимой толщины изоляции, может обеспечить сохранность рабочих свойств БРЭА в течение длительного времени. На практике применяют несколько способов влагозащиты полимерными материалами, включая пропитку, заливку, обволакивание и консервацию.