8 2 3保护剂在微电机中的应用
曹西庚(西安微电机研究所)
随着我军现代化建设的发展，武器装备日新月异，高新技术的应用不断增加。家电市场的国产化趋势同样提出了赶超世界先进水平的要求。这一切都与微电机产品有着千丝万缕的联系，保质量、上水平、争用户、夺效益已经成为不可回避的现实。除了狠抓全面质量管理，在现有基础上革新挖潜以外，引用先进的科技成果往往可以带来意想不到的效果。本文阐述国家“八五”重点推广的科研成果“823保护剂”在微电机行业的推广应用。
1 823保护剂的结构、性能和工艺特点
823保护剂全称为“djb-823电接触固体薄膜保护剂”。它是为解决电接触的可靠性而研制的。但是人们在应用实践中发现，它不仅对电接触材料有提高接触可靠性的作用，而且对许多金属材料具有润滑、防蚀和减磨作用。因此1991年正式更名为823保护剂。该保护剂之所以受到人们的信赖，是因为它具有特殊的结构特点、优异的性能特点和简便易行的工艺特点。
1．1结构特点
该保护剂是一种乳黄色腊状固体，由附图中所示的极性分子组成。其短链带有负电荷，密集的电子云可进入过渡族金属的空位轨道形成配位键力，相当于分子间引力(范德华力)的11～300倍。其长链带有正电荷，具有良好的润滑性和憎水性。这种特点不同于国外同类保护剂，因而它具有超过国外同类产品的优异性能。当美国的贵金属电镀专家罗伯特·杜瓦博士在1982年发出“关于防银变色，至少在目前阶段还是梦想……”的断言时，823保护剂已经非常成功地解决了这个问题。
1.2性能特点
1.2.1 保护性能和润滑性能
该保护剂的特殊结构使得它的分子像带尾的铆钉一样牢固地附着在金属材料上，而且由于它的分子微小，一般使用1μm的涂层就可排列200～300层分子，极为紧密地覆盖在金属表面，杜绝了腐蚀介质对金属的侵袭。在形成摩擦副的一对金属表面之间，分子的长链可随着摩擦力的方向而摆动，起到润滑和减磨作用，从而产生令人满意的防护和润滑效果。按有关标准进行的专项试验结果证明，该保护剂的防湿热、防盐雾、防工业大气、防手汗侵蚀性能都达到或者超过国外同类产品的水平；电接触插拔力降低70％以上；45#钢制摩擦副的干摩擦系数可由原来
的1下降到0.08～o.11。
1.2.2电气性能
823保护剂是由两种特殊结构的化合物经过催化聚合而成的，本身具有良好的绝缘性能(绝缘电阻r≥10的10次方ω·cm)。但是涂覆在导体上的膜层在一定压力和电场存在的条件下，可引起极性分子端基的电子云，产生“离域”作用，形成隧道型导电现象(1μm左右的膜层在不小于10×10的-2次方n／m㎡压力下即可导电)，因此在导电材料的实际应用中又表现出良好的导电性能(相当于金属间导电水平)。这种特性是一般的保护剂所望尘莫及的，因而被誉为“神奇的材料”。
1.2.3理化性能
生化试验表明，823保护剂无毒、无气味，不含对人体造成任何危害，其理化性能相当稳定，不老化、不潮解、不升华、不吸尘，不溶于任何单一溶剂，在-60～+125℃范围有稳定的保护作用，短时间内可使用于175℃环境。ph值为6.o～6.5，在弱酸弱碱条件下均有良好的保护作用。
1.3工艺特点
823保护剂的涂覆工艺简单，不需要复杂昂贵的装备。根据典型工件的结构特点自制金属容器或购置玻璃仪器，用正丁醇、汽油混合溶剂在60±5℃水中加热溶解即可涂覆。涂覆后的工件在120℃烘箱中保温30～40min即形成固体保护膜。
823保护剂于1986年7月荣获国家二等发明奖。
2 823保护剂的使用效果
823保护剂问世以后首先在军工电子产品中应用，旨在解决电接触可靠性问题，如：防银变色和铜件氧化、防镀锌件长“白毛”、减小接插件的插拔力等。军用飞机的电子控制系统应用该保护剂以后，年平均飞行的故障率降低80％，无效飞行减少1／3，各种电气故障平均减少50％。海军航空兵系统应用823保护剂7年的统计数据表明，各种电接触故障率降低67.8％。
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