最近做了一個鹽水對於金屬鏽蝕程度的實驗記錄
主要是用來觀察塗佈不同濃度氟膠後防護的狀態.....
先來說說鹽水噴霧試驗的部分，鹽霧試驗算是檢驗PCB電路板防潮性能中最基本的項目
不管是美規的ASTM B-117，台規的CNS8886 Z8026，日規的JIS2371:2000
測試的標準都大同小異，所以在各個廠商間變成一個簡單易懂的共通語言
也都認可這樣標準之下做出來的試驗結果
另外依照噴霧成分不同，可以分成中性鹽霧測試(NSS)/醋酸鹽霧測試(ASS)/銅鹽加速醋酸鹽霧測試(CASS)三種
同樣在24小時的測試之下，分別代表一年(NSS)/三年(ASS)/八年(CASS)的自然環境暴露防護能力
不過以這幾年的工作經驗來看，這樣的測試結果只是在不考量溫差，高溫日曬，紫外線破壞的狀態下做出來的
參考鹽霧測試結果的同時，高溫高濕，冷熱衝擊，光照模擬實驗的測試結果也要同時檢視才能得到比較客觀的推斷
【2020/10/13】
鹽水調配 :
實驗的開始首先要來做的是鹽水，參考上面的標準，需要先準備5%濃度的鹽水
假設我們要做出400g的5%濃度鹽水，那麼需要的水以及鹽分別就是380g&20g
不過因為調配前沒有想太多，調配的配比分別變成400水+20g鹽
實際濃度會略低於5%(4.76%)
將水和鹽倒入寶特瓶中充分搖晃至看不見鹽的結晶殘留即完成
測試樣品 :
這次主要測試的樣本是鐵釘跟10ml的小玻璃瓶，相當容易取得
在裝入鐵釘的玻璃瓶中倒入1g的鹽水後蓋上蓋子就可以開始進行測試
放置在室外能夠接受日照的位置，用以模擬紫外線以及溫度變化下造成的塗層破壞情況
另外鹽水的鏽蝕能力會溫度升高而逐漸提升，雖然沒有實驗基測試的可靠性
但也不算是一個輕鬆的環境條件模擬了
由下方圖片中可以看出設定的條件有三 :
- 未處理(對照組)
- 4%浸泡(有較多的高沸點溶劑，推測會有流動時間長，成膜較薄的問題)
- 4%低沸點浸泡(減少流動區域，讓成膜變厚)
- - - - - - 觀 察 記 錄 - - - - - -
【未處理】
46H
72H
117H
141H
【4%浸泡】
46H
117H
141H
【4%低沸點濃度浸泡】
46H
117H
141H
【2020/10/15】
新增三個觀察條件 :
- 未處理(裝入純水)
- 1%濃度PCH(評估其他型號)
- 2%濃度WOP(同前面4%濃度測試型號)
【純水】
19H
90H
114H
【1%PCH】
90H
114H
【2%WOP濃度浸泡】
19H
90H
114H
【20201109更新】
觀察時間來到600小時，這個時間點輕易可以區分出各個濃度間的差異 :
1%濃度雖然沒有相當嚴重的鏽蝕情況，但已經可以看出各部位都有鏽蝕清況出現
因為已經達到無法拍攝的程度，故此項目觀察進度只到這個階段
2%濃度則是有小量的輕微鏽斑分布
其中有一處較明顯的鏽斑
推側有可能是塗層較薄，或者塗佈前未確實清潔導致皮膜無法順利覆蓋之處
尚未出現明顯的鏽蝕情況
相較於2%濃度，發生的鏽斑更小，數量更少
【2020116更新】
800小時左右，簡單做個紀錄 :
2%濃度版本經過一個禮拜的時間，上次鏽蝕的部位均有小幅擴張的感覺
但原本未被鏽穿的部位仍然保持完好的狀態
4%濃度版本比起上週鏽蝕一樣有著些微的延伸，不過沒有仔細對照的會很難比叫出來
由2%濃度的變化可以了解事先清潔基板的重要性
如果被塗物有一小處不牢固的塗層，在日後就會形成被突破的缺口
大大影響到塗層整體效果的發揮
【2020124更新】
時間來到1000小時左右，
2%濃度的樣品因為嚴重區塊釋出的鐵鏽已經嚴重影響到拍攝作業
所以我們將容器清洗乾淨後做最後一次的觀察
一樣排除嚴重鏽蝕的區域來看
其他部位其實仍然保持良好的防護狀態
4%濃度樣品開始出現較明顯的淺薄鏽斑
而且較2%濃度品扣除嚴重區塊範圍來得大
也許有可能是靜置的地方接受日照的時間比2%濃度樣品來得長
也有可能事先的清潔不如2%濃度品完整
或者是2%濃度品嚴重鏽蝕的區塊消耗了較大量的鹽水鹽份
約略一個月後再次觀察，發現瓶內水氣濕度已經大幅增加
代表發生鏽蝕反應的部位也增加了很多
通常來到這個階段代表後續反應進度會跟著快速提升
接下如果到了無法觀察的時候就會判定NG
【後記2】
雖然稱不上是個相當有公信力的觀察報告
由純水以及鹽水的未塗佈品測試結果可以看出
在高濕度的環境下，發生鏽蝕的速度相當的快
而在高鹽分的高濕度環境下，也能夠觀察出更明顯的前後差異
5%濃度鹽水，在密閉空間中正常日曬下觀察，也許比不上正規的鹽水噴霧試驗嚴苛
也已經是自然環境中很難出現的狀態
不要輕忽海風以及海水以及汗水對於3C產品的破壞力
以及運動的時候人體會排出帶有鹽份的汗水，而且還是在溫度較高的狀態
可以想像出在運動的同時對於耳機、手機、電子錶等產品會有怎樣的傷害
盡可能還是使用單價較低的產品來做專門用途會比較不會心痛
相較於未塗佈的對照品來說，2%以及4%濃度品皆對於金屬的鏽蝕問題有明顯改善的跡象
比起濃度的提升，事先的清潔作業似乎對於整體的防護更有幫助
也能大幅減少塗料使用的成本，在浸泡方式作業上也比較不會有諸多侷限(連接器、按鈕等)
當然在比較嚴苛的環境，產品成本也能負擔的情況下
選用高濃度品來作業也是有需要的!
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