16+
ComputerPrice
НА ГЛАВНУЮ СТАТЬИ НОВОСТИ О НАС




Яндекс цитирования


Версия для печати

Модуль поиска не установлен.

Диагноз: коррозия

08.12.2004

Семен Валькенштейн

Электроника на сегодняшний день не может обходиться без использования и применения металлов. Кажется, будто это один из самых прочных видов материалов, однако и у него есть свои слабые места. Ничто не устоит перед таинственными и могучими силами природы. Определенные процессы могут легко и в достаточно короткий срок разрушить практически любую металлическую конструкцию, что уж тут говорить о контактах и прочих хрупких элементах электроприборов. Однако, кто предупрежден - тот вооружен. Данный материал носит скорее познавательный характер. В нем делается попытка обобщить теорию и некоторые практические рекомендации.

Как-то раз я решил сменить имидж своего постоянного спутника и помощника - сотового телефона. Сказано - сделано. Отправился в сервис-центр, присмотрел стильные панельки, и, недолго думая, оплатил нехитрую "пластическую" операцию. Чем хороша смена панелек, так это тем, что стоит она недорого, делается быстро, а главное, абсолютно не вредит здоровью "трубки". На выходе получаешь внешне обновленный, будто только что из магазина, телефон. Процедура заняла считанные 15 минут. Однако удрученный и озабоченный вид инженера, выносящего обновленного "пациента" из операционной, внушил мне беспокойство. "Чехлом пользуетесь?" - словно ища подтверждение уже вынесенному приговору, сурово молвил мастер. "От случая к случаю. В основном поясной сумочкой, но чаще так таскаю, в кармане, как есть", - выдавил я из себя чистую правду. И уже окончательно уверившись в том, что что-то не так, неубедительно добавил: "А какой смысл? За царапины не переживаю, мне каждый его шрам дорог. Да и панельки всегда поменять можно." В ответ инженер укоризненно шмыгнул носом и невпопад сообщил: "Осень нынче неприятная. То дождичек, а то и снежок... Влажность высокая". Словно в подтверждение последнего тезиса, он очень основательно приложился к носовому платку и деловито продолжил: "При вскрытии внутри вашего телефона обнаружились следы попадания влаги...". На этом месте гуру неожиданно прервался и, насупившись, погрузился в свои инженерные думы. "А в чем, собственно, проблема? Ведь он работает. И что теперь будет?" - наконец не вытерпел я. Выдержав эффектную паузу, мастер авторитетно воздел к потолку указательный палец и назидательно сообщил: "Теперь будет коррозия. Пока все работает, но ничего нельзя гарантировать. Потребуется профилактическая операция. Может быть даже не одна". И добавил тоном, не терпящим возражений: "Процедура дорогая, но необходимая". Этот печальный инцидент и навел меня на мысль о том, чтобы попытаться получше разобраться в данном вопросе, а заодно и что-нибудь об этом написать.

Тому, кто хоть раз ронял в лужу сотовый телефон, карманный компьютер или другую ценную электронику, не нужно объяснять всю плачевность возможных последствий. Чаще всего дело заканчивается летальным исходом. Увы, если какая-нибудь неприятность может случиться - она случается, как гласит знаменитый закон Мэрфи. Таких досадных курьезов известно немало, и никто от них, увы, не застрахован. К примеру, один мой знакомый накопил денег и осуществил свою давнюю мечту: приобрел дорогостоящий ноутбук. Он весьма бережно обращался с компьютером в течение нескольких недель, и ничто, казалось, не предвещало трагедии. Однако спустя месяц после покупки, у соседей, что живут в квартире выше, прорвало трубу, произошла протечка, и вода в отсутствие хозяина стала капать точнехонько на оставленный в раскрытом состоянии ноутбук. Благо он был выключен! Факт попадания влаги в скором времени обнаружился, и компьютер своевременно снесли в мастерскую. Все необходимые действия по устранению последствий "наводнения" были совершены, однако после этого ноутбук, проработав еще пару недель, скоропостижно скончался.

Порой, обратившись в специализированный сервис-центр и выложив за ремонт весьма внушительную сумму, можно совершить ряд восстановительных операций, которые, впрочем, не дают стопроцентной гарантии дальнейшей длительной дееспособности прибора. Некоторые меры можно принять и самостоятельно, без дополнительных материальных затрат. Но хорошо, если факт попадания воды установлен. А если это происходит неявно? Например, на улице, по причине использования недостаточно защищенного прибора во время дождя. Персональные компьютеры и бытовая техника вообще очень часто подвергаются непреднамеренному и нежелательному воздействию влаги. Компьютерный стол для многих становится одновременно и обеденным. За ним непрактичные и не слишком аккуратные пользователи нередко совмещают "приятное" с "полезным". В этом случае причиной разрушительного воздействия может стать невзначай пролитое на клавиатуру или корпус пиво, кофе, бульон и прочие радости жизни. Городская среда и атмосфера (пресловутый питерский климат), изобилующая жидкостями и вредными газами, в принципе неблагоприятна для "железа", а в любом доме без труда найдется множество потенциально опасных очагов: например, сушащееся после стирки белье или электрический обогреватель. Если в квартире душно и влажно, негерметичные корпуса электроприборов не смогут уберечь их от проникновения H2O.

Вода - друг человека и основа жизни на Земле, но при ее попадании в электронные приборы с последними происходит множество всяких неприятностей. Причем некоторые из них могут проявить себя не сразу (как, например, короткое замыкание), а постепенно, методично разрушая металлические внутренности. Такими, всесторонне изученными процессами, являются уже упомянутая раннее коррозия и окисление.

Маленькие слабости анатомии металлов

Что может сказать по данному вопросу наука? Обратимся непосредственно к теории. Электрохимия возникла и сформировалась в конце XVIII века благодаря усилиям Вольта, который изобрел первый гальванический элемент. С помощью "вольтова столба" был получен непрерывный ток за счет преобразования химической энергии в электрическую. В начале XIX века Фарадей установил связь между химическими реакциями и электрическим током, что и явилось основой электрохимической теории коррозии. Однако детальное понимание коррозионных процессов и их воздействия на металлы сложилось лишь в самом начале прогрессивного двадцатого столетия.

Коррозия металла представляет собой его самопроизвольное физико-химическое разрушение. Как правило, процесс сопровождается воистину алхимическим превращением оного в бесполезные химические соединения. Под воздействием жидкостей и газов, поступающих из окружающей среды, безнадежно ржавеют и портятся корпуса автомобилей, стальные конструкции и прочие блага. Все неоднородные участки металлической поверхности, образующие анодно-катодные микроячейки, потенциально подвержены вредному воздействию. Даже в умеренно влажной атмосфере на ней оседает конденсат влаги, способствующий коррозии. Разрушение происходит не только на поверхности металлов. Под коррозией подразумевается также и внутреннее воздействие на структуру, например, на границе между кристаллами металла. Межкристаллитная коррозия, как правило, проистекает незаметно, без каких-либо явных внешних признаков, и от этого она становится еще более опасной. Различают типы специфической коррозии. Так, разрушение металла под влиянием совместного воздействия статической нагрузки и коррозии называется коррозией в напряженном состоянии. Циклическое воздействие на металл механического напряжения и коррозии приводит к возникновению коррозийной усталости. Более детальные научные сведения об этих вредоносных процессах можно почерпнуть из учебников по физике и химии. Скажу лишь, что положение металла в ряду напряжений (составленном на основе измеренных электродных потенциалов) характеризует его устойчивость к коррозии. Так, благородные золото и серебро практически не подвержены ей, тогда как, к примеру, у магния или алюминия, напротив, иммунитет весьма слаб.

Коррозия не всегда характеризуется лишь разрушением. Доводилось ли вам наблюдать зеленый "налет" на бронзовых монументах или старинных монетах? Это явление, визуально напоминающее плесень, представляет собой оксидную пленку, которая образуется в результате поверхностной коррозии. Она весьма эффективно защищает металл от дальнейшей деструкции под воздействием атмосферы, благодаря чему сохраняется прекрасное состояние многих металлических изделий. Так, медные монеты темнеют, но не разрушаются. Стабильные оксиды большинства металлов образуются в результате их взаимодействия с кислородом прямо из воздуха. Процесс окисления проистекает с разной скоростью в зависимости от температуры (чем выше, тем быстрее). Благородные металлы (золото, платина и серебро), как обычно, представляют собой исключения из данного правила. Окислительные процессы нередко используют для защиты металлических конструкций, однако их самопроизвольное появление может повлечь за собой порчу (особенно это касается электротехники).

Условия использования бытовых электроприборов (к которым я в данном контексте отношу и компьютер, и персональные цифровые гаджеты) все же не являются экстремальными, как, например, среда, в которой постоянно во время работы находятся паровые котлы, автомобильные двигатели, корпуса самолетов или морских судов и т.д. Поэтому о каком-то фатальном, сквозном поражении паяных соединений и контактов речь не идет. Разве что при создании конкретного продукта были допущены технологические дефекты в виде непропаев, нарушения металлизации печатных плат, "холодных паек" и прочих характерных ошибок. Однако для выведения из строя хрупкой электроники порой достаточно даже незначительного отклонения от норм эксплуатации. Типичными сбоями и отказами в работе, которые могут быть последствиями непредвиденной коррозии или окисления, являются потери электрического контакта и нарушения сопротивления изоляции. В профессиональной сфере они именуются не иначе как обрывы и пробои.

Профилактика и лечение

Борьба с коррозией и ее последствиями и по сей день остается одной из самых сложных задач современных технологий, несмотря на то что существующие профилактические методы разработаны на основе хорошо известных научных принципов. По статистике, от 12% до 20% общего количества металлов только при выплавке и производстве ежегодно теряются из-за коррозии, а на восстановление и компенсацию тратятся огромные средства. Не говоря уже о последующем выходе из строя дорогостоящего оборудования, возможных авариях и прочих напастях.

Антикоррозионная защита металлов представляет собой комплекс средств по предотвращению порчи металлов и сплавов, используемых при производстве. На самом деле комплексную защиту целесообразно применять на всех стадиях производства и эксплуатации - от проектирования продукта или объекта и его изготовления до непосредственного употребления включительно. В древние времена для предотвращения разрушения применялось горячее лужение, полирование, воронение, растительные масла и стойкие к коррозии сплавы. В начале XIX века благодаря Фарадею был открыт электрохимический метод, а позже, уже в XX столетии, с изобретением нержавеющей стали, антикоррозионная защита стала развиваться еще более интенсивно. Исходя из возможных вредоносных воздействий, оказываемых коррозией на металл, все защитные методы подразделяются на электрохимические (влияющие на потенциал металла) и механические (изолирующие его от воздействия окружающей среды). К основным методам современной антикоррозионной защиты относятся:

- легирование металлов (перевод металла из активного состояния в пассивное с образованием защитной пленки);
- термообработка;
- ингибирование окружающей металл среды (введение химических соединений - ингибиторов - в агрессивную среду для реакции с первичными продуктами коррозии с образованием адсорбционной пленки);
- деаэрация и водоподготовка среды (с их помощью изменяют стационарный потенциал токов металла);
- защитные покрытия (в том числе неметаллические: лакокрасочные, пластмассовые, каучуковые, полиэтиленовые и др.);
- создание благоприятного микроклимата и защитной атмосферы.

Это лишь малая часть тех мер предосторожности, которые принимаются для профилактики коррозии и окисления металлов еще на стадии производства. А как быть в тех случаях, когда сомнения хозяина относительно попадания влаги в его электронный прибор постепенно перерастают в уверенность? Безусловно, специалисты сервисных центров, в совершенстве владеющие теоретическими и практическими навыками и обладающие специальным оборудованием, имеют гораздо больше шансов на успех в устранении коррозии и ее последствий. Однако некоторые манипуляции можно совершить самостоятельно, на свой страх и риск, избежав в случае удачи весьма внушительных затрат на ремонт.

При попадании незначительного объема влаги в электронный прибор, если он выключен и короткое замыкание (тьфу-тьфу-тьфу) не случилось, его необходимо перво-наперво отключить от источников питания. После того как вы достоверно убедились, что вилка не в розетке, аккумулятор извлечен и т.п., агрегат необходимо аккуратно разобрать и протереть все платы, микросхемы и шлейфы. Для этой процедуры лучше всего использовать поролоновую губку, или, на худой конец, специальные салфетки для протирания монитора, но отнюдь не ватные тампоны, как полагают некоторые. Ворсистые материалы оставляют после себя малозаметные следы: тонкие нити и ворсинки, которые могут стать причиной замыкания или ухудшения контакта.

Если влаги попало достаточно много, одной протиркой тут не обойдешься. В этом случае полезно сопроводить данную процедуру нанесением спирта, который, улетучиваясь, неплохо испаряет воду. Также не пренебрегайте сушкой. Пораженные "грязной" жидкостью (пивом, сладким чаем, липким лимонадом и т.д.) детали необходимо как следует промыть раствором аммиака и теплой водой. После такой промывки "жесткой" сушки избежать просто невозможно.

Для "жесткой" сушки идеально подходят промышленные или строительные фены с регулировкой температуры (ими еще обдирают старую краску). Однако сушить с помощью таких фенов необходимо весьма аккуратно, дабы не перестараться и не расплавить обрабатываемый объект. В случае если промывка не производилась, а детали лишь протирались спиртом или сухой губкой, можно обойтись так называемой "мягкой" сушкой. Для этого может быть использован любой источник постоянного мягкого тепла, например, батарея центрального отопления, корпус электронно-лучевого монитора или системного блока. Детали не должны перегреваться, поэтому расстояние от источника регулируется с учетом его температуры "на глаз". Чем больше времени потрачено на такую сушку, тем лучше - в этом деле лучше не спешить.

После процедуры сушки прибор можно все так же аккуратно собрать и протестировать на предмет его оживления. Однако в случае использования мобильного устройства со встроенным источником питания (батареей, аккумулятором и т.д.) необходимо убедиться в работоспособности данного элемента, дабы он не повредил уже очищенному от влаги агрегату. Кроме того, очень важно, чтобы вода не уничтожила другие, не металлические, но также подверженные ее воздействию узлы, например ЖК-экран, дигитайзер и т.д.

Перечисленные процедуры помогают восстановить тот или иной электрический прибор, однако далеко не всегда способствуют устранению возможной коррозии. Зачастую бороться с ней приходится сложными методами, путем пропайки и даже замены некоторых частей в связи с их полной деградацией. Одна из процедур, которую применяют в сервисных центрах для ремонта "намоченных" устройств, - ультразвуковая ванна. С некоторых пор оборудование для данного метода доступно массам.

Ультразвуковая ванна предназначена для удаления коррозии с плат после воздействия влаги или промывки после ремонта. Как правило, такое устройство антистатично, обладает различным объемом в зависимости от модели, и позволяет работать в нескольких режимах мощности. При ремонте сотовых телефонов и других малогабаритных портативных устройств обычно используются небольшие ванночки объемом 1 литр. Принцип действия достаточно прост: магнитнострикционный вибратор создает в жидкости, используемой в ванне, высокочастотную вибрацию. Мощная ультразвуковая волна вызывает кавитацию во всем объеме жидкости. Колебания давления в микрообъемах жидкости обеспечивают бережную очистку поверхности помещенного в ванну объекта, в том числе и в труднодоступных местах (выемках, каналах, отверстиях, резьбовых участках и т.д.). Как правило, управление процессом заключается в программировании режима работы ванны, с указанием мощности ультразвука, а также максимального времени и максимальной температуры отключения. В качестве жидкости для ванны может быть использована дистиллированная вода, чистый спирт, смесь чистого спирта с чистым бензином или что-то еще. После промывки в растворе детали рекомендуется повторно обмыть в чистой (дистиллированной) воде и просушить с помощью строительного фена. Между промывками стоит соблюдать паузы в 3-5 минут для того, чтобы дать ванне "отдохнуть". Ультразвуковому купанию можно подвергать лишь отдельные детали прибора, а именно - платы с элементами. Всевозможные динамики, экраны, микрофоны и прочие хрупкие компоненты (будь то сотовый телефон или что-то другое) необходимо предварительно демонтировать. К обязательным пунктам соблюдения техники безопасности относится также запрет на включение ванночки без жидкости, так как она может попросту сгореть. При желании ультразвуковую ванну можно найти и приобрести в розничной продаже, благо стоит она не так уж и дорого.

В завершение обзора способов предотвращения и лечения коррозии нельзя не упомянуть о еще одном эффективном средстве профилактики окисления и загрязнения контактов. Речь идет о так называемых "спреях" и "клинерах". Такие специализированные очистители, как правило, представляют собой аэрозольные баллончики с различными соединениями, растворяющими грязь и окислы, а также покрывающими поверхность контактов специальными веществами. Помимо избавления от оксидных пленок, эти очистители обладают эффектом смазки, надолго сохраняя качество контакта. Фирм-изготовителей данной продукции великое множество, и найти их в Интернете не составляет труда.

В статье использованы материалы справочников, учебников и пособий по теме "коррозия, окисление и защита металлов", топики со специализированных форумов, а также данные Интернет-портала "Большая Российская энциклопедия".



статьи
статьи
 / 
новости
новости
 / 
контакты
контакты