三防设计能够提高产品可靠性

环境适应性是产品重要质量特性之一。产品耐环境能力优劣主要取决于其选用的材料、构件、元器件、零部件等耐环境的能力和结构设计、工艺设计时采取的耐环境措施是否完整、有效。了解自然环境对产品质量可靠性的影响，采取必要的防潮、防盐雾、防霉菌控制措施，有利于提高产品环境适应能力，降低维修成本。这个时候就体现出三防设计的重要性。

所谓三防设计是指防潮湿、防盐雾、防霉菌设计。在产品设计过程中，应结合使用环境特点从结构设计、材料优选、环境控制等方面采取预防控制措施。仪器、设备在长期贮存过程中，应注意定期进行检查，发现问题及时调整和维护。

1、三防设计之防潮湿设计：

湿气往往溶解有氯化物、硫酸盐和硝酸盐等，能引起或加剧金属的腐蚀，影响产品的物理和化学性能。在设计上可采取以下措施进行防潮。

(1)选用防水、防霉、防锈蚀材料，并采用圆形边缘，使保护涂层均匀。

(2)提供排水疏流系统或除湿装置，消除湿气聚集物。

(3)采取干燥装置吸收湿气。

(4)采用密封垫等密封器件。

(5)应用保护涂层以防锈蚀。

(6)憎水处理以降低产品吸水性或改变其亲水性能。

(7)浸渍处理，用高强度和绝缘性能好的涂料来填充某些绝缘材料。

(8)灌注和灌封处理，用环氧树脂、蜡类、沥青、不饱和聚酯树脂、硅橡胶等，通过加热融化后注入元器件本身或元器件与外壳的空间、引线孔的孔隙，冷却后自行固化封闭。

三防设计

2、三防设计之防盐雾设计：

盐雾是导致设备、零部件、元器件损坏的另一个重要环境因素，水分中溶解的盐具有两个独立的侵蚀作用：一是腐蚀金属和无机材料;二是提供一种活性电解质，使不同金属接触时产生电偶腐蚀，并促进具有不同电动势或在不同电压下的金属的电解作用。主要的防盐雾腐蚀措施有如下几种：

(1)电镀。在钢铁零件表面镀上铅锡合金或锌锡合金，防止盐雾侵蚀。

(2)涂覆。对暴露在盐雾中容易受侵蚀的部位和材料采用抗盐雾腐蚀能力较强、附着力较好的涂料进行喷涂保养。

(3)合理选用金属材料。选用在大气条件下化学性能稳定或耐盐腐蚀材料的金属材料，如不锈钢等。

(4)密封装置。对存在缝隙和连接部分的盖口、蒙皮、紧固件等地方加强密封，并通过使用缓蚀剂等措施提高设备的抗盐雾能力。

(5)控制环境温度和相对湿度。温度每升高10℃，腐蚀速度可提高2～3倍，电解质的导电率可提高10%～20%，当相对湿度RH大于70%时，盐类发生潮解作用，形成电解液膜，发生化学腐蚀。

3、三防设之防霉菌设计：

霉菌在产品上发芽、生长、繁殖的过程，就是它不断腐蚀、破坏产品的过程。防霉菌设计主要从材料、元器件选择，防霉处理、环境控制等方面采取措施。

(1)选用防霉能力好的材料和元器件。尽量选择非霉菌营养材料及吸水性小、抗腐蚀性强的材料。

(2)防霉处理。采用防霉剂处理零部件或设备，以及纺织包装物;在密封前，电子元器件、材料用足够强度的紫外线辐照，防止和抑杀霉菌。

(3)装配和使用操作过程中注意避免手汗、污物等污染产品表面等。

(4)控制产品贮存环境的温度湿度，一般低于10℃、高于40℃都不是霉菌生成适宜的温度。

(5)控制环境条件抑制霉菌生长。在电子设备、部件或光学仪器内部放置干燥剂并将其密封，保持内部干燥、清洁。

环境因素是导致产品故障的重要原因之一。产品在全寿命周期中可能会遇到各种严酷环境条件。在产品设计过程中要明确使用环境条件，分析各种环境及其组合对产品可靠性所带来的不利影响，采取针对性的预防措施，这些措施包括三防设计和使用过程中需要预防的措施，并对采取的各项预防设计措施进行验证，最终消除或降低各类环境因素对产品可靠性的不利影响，达到提高产品质量可靠性的目的。

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