程蕾 张浩华 周成龙 寇晓波 张茜
陕西群力电工有限责任公司 陕西省宝鸡市721300
摘要：以XX密封电磁继电器为例，浅析国军标粗检漏方法以及三防漆的选择，结合产品的结构特点及使用方法，介绍了一种三防漆涂覆玻璃绝缘子工艺。
关键词：检漏；三防漆；玻璃绝缘子
一失效背景
在双组份三防漆PPS停产后，我们使用DBSF6102单组份三防漆进行涂覆密封继电器玻璃绝缘子，然后经过细检、粗检，在按照GJB548B 1014A标准中第3.3条规定、3.3.1条试验方法进行粗检漏时，出现了粗检不合格现象。经过我们仔细分析，所谓的粗检漏是由于底板上涂覆的三防漆层形成的细微孔屑引起的假漏现象。
二原因分析
1、GJB548B 1014A规定的粗检过程
将继电器置于密封腔体内，抽负压至0.7KPa,保持30min；然后在密闭状态（负压）下注入足够量的沸点为47.6℃的低沸点氟油F113使其淹没被检继电器，然后再对密封腔体加压至4个大气压（411 KPa），保持加压2小时。2小时后取出继电器，自然凉置2分钟，然后将被检漏继电器浸入125℃的F43重氟油（全氟三丁胺、沸点178℃）中，并保证重氟油高出被检继电器至少5cm。在光源照射下、并有不反射的黑色背景衬托，经放大镜观察继电器30秒钟，若观察到从继电器同一位置一连串明显气泡或者两个以上的大气泡，则视为该继电器粗检漏不合格。
2、粗检漏的原理
先在负压条件下对继电器抽真空30分钟，再在真空条件下注入轻氟油F113，然后加压至4个大气压保持2小时，由于轻氟油沸点很低（47.6℃），如果继电器漏气，则轻氟油就会被压入继电器腔体内，当继电器浸入125℃ 重氟油中后轻氟油就会受热立即挥发出来形成一连串气泡，说明粗检漏不合格。
3、DBSF6102单组份三防漆结构及特性
DBSF6102单组份三防漆实际上就是一种具有一定长度的高分子链有机化合物、再加入一定量的有机溶剂使其达到便于施工的粘度，它的固化就是依靠加热或者自然挥发将三防漆里的有机溶剂挥发后形成一种固太膜物质，由于其在液态和固态状况下它的分子结构并没有变化，仍然是原来的线性结构，因此这种膜耐有机溶剂的能力有限，它的硬度不高，致密性和密度较低。其链状结构和体型结构见下图1：
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4、失效分析
由于DBSF6102单组份三防漆层其结构松散、硬度、致密性较低，在注入轻氟油F113后加4个大气压作用下，漆层中会就慢慢渗入轻氟油，2个小时后如果将其放入高温重氟油中，轻氟油就会立即挥发出来从而形成一连串气泡，造成粗检漏不合格的误判。最终产品三防漆层表面也会出现气泡，造成检漏误判。
按照这一分析，我们带着用DBSF6102单组份三防漆进行涂覆的产品前往具有GJB548B 1014A规定检漏条件的陕西省电子信息产品监督检验院,现场进行粗检漏，检漏前在显微镜下观察三防漆层完好无气泡（如图2所示）。
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按照GJB548B方法1014A规定的全套粗检漏对其进行检验，结果在底板插脚根部出现冒气泡现象，待产品恢复至室温后，在显微镜下观察被检产品插脚根部，发现玻璃绝缘子上的三防漆层出现明显的破裂的气泡（如图3所示）。
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通过这次实验验证，也证明了我们的理论分析是正确的。
三解决方案
根据该产品粗检漏不合格失效原因：由于DBSF6102单组份三防漆结构强度、致密性较低，使产品出现假漏现象。该现象让我们无法准确判断产品的密封性是否合格，急需一种强度、硬度、致密性良好的三防漆解决这一问题。
查阅相关资料选择一种TS01-3聚氨酯类双组份三防漆，它是由高分子链有机化合物和偶联剂两种组份构成，偶联剂能够与线性高分子链发生交联反应，形成一种新的网状结构的有机化合物。这种物质与前者相比其成膜强度、硬度、致密性、密度都高出很多，其耐溶剂、耐老化性能优异。由天津灯塔油漆厂生产，由主剂、固化剂、稀释剂三种组份构成。它的固化性能、三防性能、漆层的附着力、柔韧性等性能优异。
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四实施过程及试验验证
1、抽取8只XX型密封电磁继电器，按照TS01-3聚氨酯三防漆要求进行涂覆并固化，其中4只产品在125℃烘箱中连续焙烘31小时，取出后仔细观察漆层，漆层无任何变色：
2、另外4只产品在150℃烘箱中连续焙烘25小时，取出后仔细观察漆层，漆层无明显变色：
3、GJB548B 1014A规定的粗检漏验证：
取20只XX型密封电磁继电器，按照TS01-3聚氨酯三防漆要求进行涂覆并固化，各取10只产品同时送往江苏七维测试技术有限公司和陕西电子信息产品监督检验院，两家公司严格按照GJB548A 1014A的要求进行粗检漏，其各项性能均合格，没有出现漆层起泡现象（检验报告见图7），这说明TS01-3双组份聚氨酯三防漆完全满足GJB548A 1014A粗检漏要求。
4、推广试用
我们经过几次的小批量试验验证，确保TS01-3聚氨酯三防漆各种性能可以满足产品的使用要求，并将之推广到其他同类型产品试用。
五结论
通过以上分析，明确了失效原因，结合改进措施的实施与验证，证明该措施切实有效，后续为用户提供的1360套产品未反馈类似问题。
本文通过XX型密封电磁继电器粗检漏失效问题进行分析，结合相关的试验验证，介绍了一种立体网状成膜物质三防漆，其质地密实、韧性好、耐溶剂耐老化性能优异、耐温等级高，一举克服了普通三防漆按照GJB548B进行粗检漏时出现的假漏现象。
六、工艺方法
1、将需要涂覆三防漆的继电器底板清洗干净，烘干后放至室温，并在2小时内进行涂覆。
2、TS01-3双组份三防绝缘漆配比为成份一﹕成份二=85﹕100（采用体积比或重量比），稀释剂为X-10聚氨酯漆稀释剂，添加比例20%，视具体粘度情况可以进行±3%的微调。
3、配比时先将成份一和成份二按比例混合均匀，然后逐步加入稀释剂，再用玻璃棒搅拌均匀，静置2分钟后即可进行涂覆。
4、用针管或毛笔沾少许三防漆，涂于继电器被涂覆表面，使其在继电器底板表面自然溜平铺展，并确保涂层连续均匀。
5、涂覆好的继电器立即放置于室温烘箱内，设定烘箱温度为50℃，将烘箱门打开一定幅度，然后开启烘箱，使烘箱缓慢升温，并确保烘箱从室温升至50℃的时间在8±1分钟，烘箱缓慢升至50℃后，继续保持烘箱门打开一定幅度10分钟，然后关闭烘箱门（不是关闭烘箱电源），并保温2小时即可。产品取出后即可进入下道工序。对于加热固化的产品，必须在涂完三防漆20分钟之内进入烘箱，对于大批量的产品可采取多人同时涂覆或者分批涂覆来确保涂完后20分钟进烘箱。
参考文献：
【1】《 GJB548B微电子器件试验方法和程序》方法1014A密封，试验条件C。
【2】王超明.浅谈三防涂覆工艺及常见缺陷，2018
【3】三防漆涂覆通用工艺规范。
个人简介：程蕾，1989年3月，女，汉，陕西人，本科，工程师。研究方向:继电器、接触器设计及工艺研究。