在油田、污水處理廠、地熱電站、甚至城市下水道中,一種帶有臭雞蛋氣味的無色氣體——硫化氫(H?S)正悄然侵蝕著設備與系統。
它濃度極低時即可致命,而對工業設備而言,即使十億分之一(ppb)級別,也能引發嚴重的電化學腐蝕與材料失效。
尤其在新能源、通信、汽車電子等領域,銀觸點硫化、銅導體變黑、焊點電阻飆升等問題頻發,根源往往指向H?S污染環境。
而硫化氫腐蝕測試,正是模擬這類含硫大氣,提前驗證產品在長期低濃度H?S暴露下的可靠性。
今天,就帶你深入這項被嚴重低估卻至關重要的環境可靠性測試。
一、為什么H?S如此危險?——“低濃度,高破壞”
硫化氫(H?S)是一種強還原性、弱酸性氣體,其腐蝕機制極具隱蔽性:
濃度極低即有效:
0.1 ppm H?S 可導致銀觸點在數周內生成硫化銀(Ag?S);
10 ppb 長期暴露即可引發通信連接器接觸不良。
協同效應顯著:
H?S常與SO?、NO?、Cl?等共存,形成混合氣體腐蝕(MFG),加速金屬劣化。
二、H?S如何“悄悄毀掉”電子產品?
?? 核心腐蝕機制:
1. 銀遷移與硫化
觸點表面生成黑色硫化銀(Ag?S),電阻急劇上升;
在濕氣+偏壓下,銀離子遷移形成枝晶,導致短路。
2. 銅導體腐蝕
生成硫化亞銅(Cu?S)或硫酸銅,導線變脆、斷路;
PCB走線阻抗漂移,信號完整性受損。
3. 焊點劣化
錫鉛或SAC焊料中的銅/銀成分被硫化,界面結合力下降;
熱循環下易開裂。
4. 非金屬材料影響
某些彈性體(如NBR)在H?S中硬化開裂;
光學鏡頭鍍膜可能變色。
三、H?S腐蝕測試怎么做?標準與方法
目前主流采用混合氣體腐蝕測試(MFG)框架,在其中重點控制H?S濃度。
?? 常用標準:
IEC 60068-2-60(Test Ke):Method 4(含H?S)
ASTM B827:Standard Practice for Mixed Flowing Gas (MFG) Tests
Telcordia GR-63-CORE:通信設備強制要求
?? 典型測試條件(以IEC 60068-2-60 Method 4為例):
| 參數 | 條件 |
|---|---|
| H?S濃度 | 10 ± 3 ppb(嚴酷等級1)或 100 ± 30 ppb(等級2) |
| SO?濃度 | 100 ± 30 ppb(協同加速) |
| NO?濃度 | 200 ± 60 ppb |
| Cl?濃度 | 10 ± 3 ppb(可選) |
| 溫度 | 30 ± 0.5℃ |
| 相對濕度 | 75 ± 2% RH |
| 持續時間 | 10天、21天或28天 |
?? 關鍵細節:
氣體需持續流動(Mixed Flowing Gas),避免局部飽和;
測試前后測量接觸電阻、外觀、功能;
可配合SEM/EDS分析腐蝕產物成分。
四、哪些產品必須做H?S測試?
| 行業 | 風險部件 | 測試要求 |
|---|---|---|
| 通信設備 | 銀觸點連接器、繼電器 | Telcordia GR-63:21天 MFG(含H?S) |
| 汽車電子 | 傳感器、ECU連接器 | LV124 / VW 80101:H?S 10 ppb × 10天 |
| 工業控制 | PLC端子、開關觸點 | IEC 60721-3-3 Class 3C3(含硫環境) |
| 油氣裝備 | 井下儀器、監測模塊 | NACE MR0175:材料抗硫化物應力開裂 |
| 軌道交通 | 車廂電氣柜 | EN 50155:Class S2(含H?S) |
結語:在“臭雞蛋氣體”的包圍中,可靠是沉默的勝利
硫化氫沒有硝煙,
卻能在日積月累中,
讓精密的連接變成斷路,
讓可靠的信號變得失真。
而H?S腐蝕測試,
就是工程師在實驗室里,
為產品提前經歷的那場“毒氣考驗”。
它不追求瞬間的堅固,
只確保——
在充滿硫化物的真實世界中,
你的產品依然能穩定運行,不負所托。


