где Ут - коэффициент демпфирования, или демпфирование; со = С/т - собственная частота системы.

Общее решение этого уравнения будет:

Z ---\- е 2 (Л, cos со + Ла sin со t).

В начальный момент при = О, z = z = О, тогда

2 - 1 -п- ---

Таким образом, смещение РЭА на амортизаторах относительно плоскости крепления

Z = •

«2

,g --=r~"4cosco+sincoO

1 -e 2 (cosco +sinco) .

Скорость движения амортизированной РЭА

2 = --, е 2 sin со L

Ускорение определяется выражением:

2= А 1е 2 fcosco--sincon.

Учитывая, что -у мало, получим приближенное равенство

zWoe 2 "cosco--sinco,

из которого видно, что демпфирование у оказывает благоприятное влияние на РЭА и обеспечивает гашение свободных колебаний, вызванных линейными перегрузками.

Глава шестая

Действие влаги, биологической среды и пыли

Способ защиты. Два механизма коррозии. Ряд электрохимических напряжений. Особенности контактного механизма коррозии незащищенных деталей. Влияние механических напряжений на коррозию. Действие плесневых грибковых образований на конструкцию, условия ускорения и торможения их развития. Влияние пыли

Защита конструкций от атмосферных воздействий предполагает защиту от влаги, биологической среды и пыли. Необходимо предотвратить проникновение влаги и пыли в зазоры подвижных, неподвижных и контактных соединений, которое влечет за собой нежелательные изменения электропроводности, химическое и электрическое разрушение.

Защита самих деталей конструкции может быть обеспечена выбором материала детали, стойкого к действию влаги и агрессивной газовой среды (например, нержавеющая сталь или специальные пластмассы), покрытием поверхности металлическими, полимерными или стеклоэмалевыми пленками, созданием на поверхности окисных или комплексных химических соединений.

Полную изоляцию от внешней среды называют герметизацией. Герметизацию можно осуществить двумя способами: заливкой полимерными материалами и помещением в герметичный объем.

Герметичный объем, в котором размещается защищаемое изделие, может быть получен с помощью кожухов или капсул (пластмассовых, стеклянных, резиновых). Герметизацию применяют не только для защиты от влаги, но и с целью сохранения электрической прочности в бортовой РЭА на больших высотах вне гермоотсеков, когда пробивное напряжение воздуха значительно падает.

Влияние влаги на параметры конструкции может проявляться сравнительно быстро (секунды, минуты) или через большой промежуток времени (месяцы, годы). Увеличение влажности быстро изменяет диэлектрическую проницаемость и электрическую прочность воздуха. Это сказывается на изменении емкости между элементами незащищенной конструкции и может стать причиной пробоя.

Медленнее (в течение нескольких часов) сказьшается действие влаги на поверхностное электрическое сопротивление изоляционных материалов. Еще медленнее (месяцы, годы) проявляется действие влаги в виде коррозии металлических элементов конструкции. Проникновение влаги сквозь относительно толстый изоляционный слой оболочки, полученный погружением в компаунд, также длится месяцы и годы. При этом могут происходить физико-химические изменения слоя, влекущие за собой побочные нежелательные явления (разбухание, отслаивание от стенок корпуса, химическое разрушение и т. п.).

Следует различать диффузное и капиллярное проникновение влаги. При диффузном механизме вода проникает в фазе пара. Молекулы воды в поперечнике составляют доли нанометра, поэтому они всегда меньше расстояния между молекулами в органических материалах. Правда, преодог ление слоя полимера требует значительного времени. Скорость, с которой влага диффузно проникает сквозь молекулярную структуру материала, пропорциональна площади участка и градиенту давления пара в направлении потока. Время, необходимое для проникновения молекул сквозь слой органического материала, зависит от диффузной постоянной материала и толщины слоя.

При капиллярном проникновении (диаметр пор больше 20 мкм) вода поступает в жидкой фазе. Молекулы воды продвигаются сквозь оболочку по крупным порам и капиллярным щелям в зависимости от давления и сопро-

тивления капилляра. Давление слагается из гидростатического и дифференциального, обусловленного разностью температур. Сопротивление капиллярг прямо пропорционально длине и обратно пропорционально четвертой степени радиуса капилляра, зависит от вязкости и плотности воды. Если диамет{ меньше 20 мкм, то поверхностное натяжение уже не способствует продвижению воды по капилляру, а затрудняет его. Однако и в этом случае, если капилляр заполнится водой и будет происходить испарение с противоположногс конца, влага будет поступать внутрь защищаемого объема.

В реальных условиях всегда имеет место смешанный механизм проникновения влаги: и диффузный (в фазе пара), и капиллярный (в фазе жидкости)

Особенность влагопоглощения деталей из термореактивны j пресс-материалов состоит в том, что поверхностный слой обладает значительно большей плотностью, чем внутренние области. Это приводит к замедленному развитию процесса влагопоглощения. Поскольку концентрация раствора (т становится проникшая внутрь изделия влага) выше, чем снаружи, по проше ствии нескольких суток интенсивного воздействия влаги влагопоглощенш резко возрастает благодаря вступлению в действие механизма осмоса. Влаго поглощение опасно не только из-за снижения электрической прочности и уве личения диэлектрических потерь, но и изменения размеров конструкционны; деталей при набухании и ухудшения механических характеристик.

Если РЭА подвергается цикличным изменениям температуры, то на е( внутренней и наружной поверхности конденсируется влага При длительном хранении РЭА в нерабочем состоянии даже сравнительне невысокая влажность окружающей среды часто вызывает разрушение от кор розни (в особенности оголенных проводов диаметром менее 0,1 мм).

Для металлических деталей РЭА характерна атмосферная кор розня, протекающая под тонкой пленкой влаги на поверхности изделия в при сутствии кислорода [16]. Из-за малого количества воды концентрация hohoi в растворе оказывается значительной. Смывания продуктов коррозии не про исходит, они остаются в месте разрушения, сцепляются с поверхностью Поэтому химическая стойкость металлических деталей во многом опреде ляется защитными свойствами продуктов коррозии.

На алюминии быстро возникает окисная пленка, существенно замедляю щая химическую коррозию, а на малоутлеродистой стали окисная пленк; возникает медленнее и, будучи рыхлой и гигроскопичной, облегчает корро зию.

Из органических веществ коррозию алюминия вызывают фенол (входя щий в состав фенольных пластмасс) и фунгициды на основе ртутных соедине НИИ (применяются в тропикоустойчивой РЭА против плесени, см. ниже).

В условиях морского климата и промышленной атмосферы окисньп слой на магниевых сплавах создает удовлетворительную коррозион ную защиту. На деталях из м е д и и медных сплавов под воздействиег углекислоты, кислорода и влаги образуется сульфат меди, а на морског побережье - хлорид меди. Медь коррозирует под воздействием аммиак; в условиях влажного теплого климата.

Исключение составляет бронза, которая имеет высокую коррозионнук стойкость в тяжелых климатических условиях и не требует защитного метал лического покрытия. Это особенно относится к бериллиевой бронзе, применяе мой для пружин.

Латунь не требует защиты только при средней влажности воздуха коррозирует в контакте с термореактивными пластмассами и ртутными фунги цидами. !

Титановые сплавы обладают высокой коррозионной стойкость» подобно алюминиевым сплавам.

Скорость коррозии стальных деталей с повышением температур! от 20 до 60° С возрастает в пять раз. Стальные детали можно при менять только при наличии соответствующего покрытия. Исклю чение составляют нержавеющие стали (табл. 6-1). Некоторые леги