1.1.2　电子设备腐蚀失效模式

腐蚀给世界各国造成的经济损失是巨大的，占国民经济总产值的1.5%～4.2%，随各国经济发达程度和腐蚀控制水平而异。在中国，中国工程院柯伟院士在2002年公布的《中国腐蚀调查报告》中指出：“我国每年为腐蚀支付的直接费用已达人民币2000亿元以上。如果考虑间接损失，腐蚀费用的总和估计可达5000亿元，约占国民经济总产值的5%。”除腐蚀的经济性问题外，腐蚀过程和结果实际上也是对地球上有限资源和能源的极大浪费，是对自然环境的严重污染，也是对正常工业生产和人们生活的重大干扰，并给人们带来不可忽视的社会安全性问题。2015年，中国工程院设立了“我国腐蚀状况及控制战略研究”重大咨询项目，由侯保荣院士牵头，调查了基础设施、交通运输、能源、水环境、生产制造和公共事业五大领域的腐蚀现状，结果表明，采用Uhlig法计算的2014年中国腐蚀总成本为21278.2亿元人民币，占2014年中国国内生产总值（GDP）的3.34%。这些都说明腐蚀的危害性及带来的影响巨大。

在电子设备领域，因为腐蚀，轻则导致局部电路短路、断路或零部件损坏，重则造成整体结构损坏和系统功能丧失。张友兰等人用3年时间跟踪了6种机型200多台机载电子设备的故障情况，结果发现在海南地区机载电子设备的故障率是内陆的2～3倍。同一机型的同一种导航设备中的分机，在沧州使用从未发生过故障，而在海南使用的故障率为100%。陈群志等人对2008—2013年某系列飞机电子设备在宁夏和广东地区故障情况进行统计，广东地区故障率为宁夏地区的1.9倍。郁大照等人对在南海环境下使用3个月的飞机普查发现，其在起落架舱等暴露区域出现腐蚀，个别负线和搭铁线因腐蚀无法起到接地作用。

电子设备因其独特性质，腐蚀失效的模式除与传统机械设备、机械动力设备（如燃油车辆）相同的腐蚀失效模式外，还有因电磁场引发的腐蚀失效模式，主要体现在以下四个方面。

1. 结构腐蚀破坏

由于腐蚀造成材料变质、损失，超过了满足结构完整性所需的刚度、强度下限，造成电子设备结构变形、破坏，甚至解体等，从而丧失所具有的功能，如图1-9所示的天线钢结构腐蚀开裂。

2. 结构腐蚀失能

由于腐蚀造成功能结构件丧失功能，如动作机构腐蚀卡滞、液压系统腐蚀漏油、液冷系统腐蚀漏液等，造成电子设备整机无法工作，从而丧失所具有的功能，如图1-10所示的液冷冷板腐蚀穿孔。

图1-9　天线钢结构腐蚀开裂

图1-10　液冷冷板腐蚀穿孔

3. 电路腐蚀失能

由于腐蚀造成电子元器件引脚断裂或短路、印制导线断路或短路、电缆断路或短路、电连接器断路或短路等，造成电子设备部分电路无法工作，从而丧失功能，如图1-11～图1-13所示的印制电路板焊点腐蚀失效、电连接器腐蚀失效和焊点电化学腐蚀枝晶生长短路。

图1-11　印制电路板焊点腐蚀失效

图1-12　电连接器腐蚀失效

图1-13　焊点电化学腐蚀枝晶生长短路

4. 微波器件打火失能

在潮湿环境和工作状态电磁波的交互作用下，微波器件、组件内部发生空气电离，产生腐蚀气氛，造成微波器件、组件基体或镀层腐蚀，从而丧失功能，如图1-14所示的波导“打火”腐蚀。

图1-14　波导“打火”腐蚀