[发明专利]一种电子电器服役环境腐蚀性的测量方法

摘要

本发明公开了一种电子电器服役环境腐蚀性的测量方法，其通过在受测量电子电器服役环境中放置铜测试片，并通过阴极还原法还原铜测试片表面的腐蚀产物膜，再计算出Cu₂O腐蚀产物平均厚度CuO腐蚀产物平均厚度T_CuO和Cu₂S腐蚀产物平均厚度最后通过计算出作为最终测量结果的表面腐蚀产物膜总厚度平均值来查询获得受测量电子电器服役环境的腐蚀性，因此，本发明能够在不影响电子电器服役环境的情况下，对电子电器服役环境的微弱腐蚀性进行准确的测量，避免了现有技术中因采用铜挂片失重法求算腐蚀速率而造成测量精度低的问题。

主权项

1.一种电子电器服役环境腐蚀性的测量方法，其特征在于：所述的测量方法包括：步骤S1、制备铜测试片，所述铜测试片为纯度在99.99％以上、表面积在15cm²至30cm²之间的无氧铜；步骤S2.1、将至少三片所述铜测试片安装到受测量电子电器服役环境中，使得各块所述铜测试片在受测量电子电器服役环境中被腐蚀，经过预设的监测时间后，按步骤S3所述的方法对各块被腐蚀后的铜测试片进行测试，得到该次测试中各块所述铜测试片的表面腐蚀产物膜总厚度平均值其中，所述监测时间在初次执行所述步骤S2.1时预设为30天；步骤S2.2、判断所述步骤S2.1得出的表面腐蚀产物膜总厚度平均值与预设的表面腐蚀产物膜总厚度上限值和表面腐蚀产物膜总厚度下限值的大小关系：如果则将当前的表面腐蚀产物膜总厚度平均值作为最终测量结果，如果则将所述监测时间调整为90天并采用新的铜测试片重复所述步骤S2.1，且将重复所述步骤S2.1得出的表面腐蚀产物膜总厚度平均值作为最终测量结果，如果则将所述监测时间调整为14天至21天之间并采用新的铜测试片重复所述步骤S2.1，且将重复所述步骤S2.1得出的表面腐蚀产物膜总厚度平均值作为最终测量结果；步骤S2.3、以所述步骤S2.2所判断的最终测量结果按步骤S4查询出所述受测量电子电器服役环境的腐蚀性；步骤S3、表面腐蚀产物膜总厚度平均值测量步骤，包括：步骤S3.1、分别用阴极还原法还原一次所述测试中每一块所述被腐蚀后的铜测试片表面的腐蚀产物膜，并且，在每一块所述铜测试片对应的阴极还原法实验过程中，记录特征还原电位与实验时间的特征曲线，其中，所述阴极还原法采用0.1mol/L的氯化钾溶液作为电解液、采用所述被腐蚀后的铜测试片作为工作电极、采用铂片作为对电极、采用由3.5mol/L氯化钾溶液与浸泡在其中的表面镀有氯化银薄膜的多孔金属银构成的电极作为参比电极、采用0.05mA/cm²的还原电流密度；步骤S3.2、从所述特征曲线获取每一块所述铜测试片的Cu₂O腐蚀产物还原时间、CuO腐蚀产物还原时间和Cu₂S腐蚀产物还原时间，其中，所述特征还原电位为所述参比电极相对于所述工作电极的电位，所述Cu₂O腐蚀产物还原时间为所述特征曲线中550mV至750mV特征还原电位区间所对应的实验时间长度，所述CuO腐蚀产物还原时间为所述特征曲线中750mV至900mV特征还原电位区间所对应的实验时间长度，所述Cu₂S腐蚀产物还原时间为所述特征曲线中1000mV至1150mV特征还原电位区间所对应的实验时间长度；步骤S3.3、计算每一块所述铜测试片的Cu₂O腐蚀产物平均厚度CuO腐蚀产物平均厚度T_CuO和Cu₂S腐蚀产物平均厚度该三种腐蚀产物的平均厚度均按以下公式一进行计算，并且，按以下公式二计算出每一块所述铜测试片在本次测试对应的监测时间下所产生表面腐蚀产物膜的表面腐蚀产物膜总厚度T_总：式中，T表示相应腐蚀产物的平均厚度，单位为i表示还原电流，单位为mA，还原电流i的取值为所述0.05mA/cm²的还原电流密度与铜测试片表面积a的乘积；t表示所述相应腐蚀产物对应的还原时间，单位为s；M表示所述相应腐蚀产物的摩尔质量，单位为g/mol；a表示所述铜测试片的表面积，单位为cm²；N表示还原一个分子需要的电子数，T_CuO和的计算中N均取值为2；F表示法拉第常数，其值96485.34C/mol；d表示所述相应腐蚀产物的块状固体密度，单位为g/cm³；步骤S3.4、将每一块所述铜测试片的表面腐蚀产物膜总厚度T_总换算成该铜测试片在监测时间为30天时所产生表面腐蚀产物膜的等价表面腐蚀产物膜总厚度T_e，当所述铜测试片对应的监测时间为30天时，该铜测试片的等价表面腐蚀产物膜总厚度T_e＝T_总，当所述铜测试片对应的监测时间非30天时，该铜测试片的等价表面腐蚀产物膜总厚度T_e按照以下公式三进行换算：式中，D表示所述铜测试片所对应的监测时间，单位为天；A表示换算因子，换算因子A的取值为0.3或0.5或1.0，并且，换算因子A的取值满足以下公式四所示规则：式中，T_e范围表达式中的数值单位均为步骤S3.5、将本次测试中各块所述铜测试片的等价表面腐蚀产物膜总厚度T_e取平均值，该平均值记为本次测试中各块所述铜测试片的表面腐蚀产物膜总厚度平均值步骤S4、将作为所述最终测量结果的表面腐蚀产物膜总厚度平均值T_e按照ANSI/ISA 71.04标准进行比对查询，查询结果即为所述受测量电子电器服役环境的腐蚀性。