电子设备机箱防护设计初探（一）

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作者 刘育民(中国电子科技集团公司第五十研究所，上海 200331)
本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/201901/397279.htm　　摘要：本文对海洋环境下电子设备防护材料进行了初步探讨，从机箱、机柜材料、电连接器、外接电缆、导电密封材料、表面防护、EMC设计等方面进行了分析和探讨，在工程上有一定参考价值。
0 F" W' }. U2 }, \) ~　　关键词：防护材料;海洋环境;电子设备;EMC
　　0 引言
　　我国具有广阔的海洋国土，海洋资源十分丰富。随着国家海洋战略的加速发展，大量海洋装备与海洋设施正在布置与实施，这些海洋装备与设施中，电子设备是其重要的组成部分。由于以前的电子设备主要在陆地和空中使用，耐海洋环境考虑较少。目前在海南三沙等地使用的电子设备就暴露出了某些不足，问题主要集中在海洋环境下的高温、高湿、高盐雾状况下的设备腐蚀问题，防潮、防盐、防霉以及电磁兼容等因素是设计这类电子设备必须优先考虑的关键因素。
* e( o8 k) p* d3 ]4 C) I$ Z　　1 材料选择
　　电子设备机箱、机柜原材料通常选择轻质、高强、容易加工的有色金属材料，铝合金材料是一种比较理想的材料，同时铝合金材料的导电性能良好，完全可以满足EMC设计对材料材质的要求，考虑到海洋环境的高温、高湿和高盐雾情况，铝合金材料本身的金属成分比例的不同，其腐蚀性能也会不同。表1列出了几种常用的铝合金材料性能比较。
: v- F/ t9 X+ P+ ^/ b　　结合本所某电子通信设备总体要求，我们对表1内材料按GJB150.10A-2009、GJB150.11A-2009及相关整机技术条件，进行了盐雾及霉菌试验，结果表明5A06铝合金材料的防腐及防霉菌性能最佳
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2 连接器选择

　　连接器通常安装在设备的前后面板上，与周围环境直接接触，受环境影响直接、明显，如果选用不当会直接影响整机的使用寿命。设计人员在选用时，除考虑连接器电性能外，还必须考虑其防腐性能及EMC性能。连接器大小选择，面板开孔大小等应与整机工作频率一起考虑，防止电磁泄漏。表2列出了几种常用连接器材料性能。

由表2知，00Cr17Ni14Mo2(316L)不锈钢防腐性能好。主要是00Cr17Ni14Mo2(316L)添加了钼(Mo)，在奥氏体不锈钢中，钼(Mo)提高耐三蚀性能显著，特别是和铬交互作用效果更明显。钼能够阻止奥氏体化的晶粒粗大，由于钼的存在，进一步提高抗酸腐蚀性，特别是由于钼的加入，防止了氯离子存在所产生的点腐蚀倾向，使得奥氏体不锈钢在耐蚀性能方面可以和镍基合金媲美。故其耐腐蚀性，尤其耐大气腐蚀性、耐高温性良好，可在苛酷的条件下使用。加工硬化性优(无磁性)，又由于低碳，它对抗晶界腐蚀性更优越。我们按GJB150.10A-2009、GJB150.11A-2009及整机技术条件，对表2所列进行了盐雾及霉菌试验，结果表明00Cr17Ni14Mo2(316L)合金材料的防腐及防霉菌性能最佳。在连接器的电磁泄漏性能方面，民品级的电连接器泄漏通常为60 dB，军品级的为90 dB，如果选用军品级电连接器，一般情况下均能满足整机指标要求。
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3 密封材料选择
　　由于电子设备整机暴露在海洋高温、高湿、高盐雾恶劣环境下，为了防止内部电路的腐蚀，机箱、机柜的密封与屏蔽显得十分重要，所有的对外接口必须进行导电密封。导电的目的是为了EMC抗干扰考虑，密封的目的是隔离有害环境。表3给出几种常用导电橡胶密封材料性能对比。

　　我们按GJB150.08A-2009、GJB150.11A-2009及整机技术条件，选用了1285铝镀银导电橡胶和1350玻璃镀银导电橡胶进行了密封与防腐试验，结果表明1285铝镀银导电橡胶材料性能最佳。

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Monika

导电的目的是为了EMC抗干扰考虑，密封的目的是隔离有害环境