空調散熱器腐蝕研究

摘 要：空調用鋁箔、涂層鋁箔加工散熱器在特殊的條件下，受環境因素影響會出現的腐蝕情況，文章分析了發生腐蝕失效的原因、并提出了解決腐蝕的措施。

關鍵詞：空調；散熱器；腐蝕與防護

中圖分類號：TU831.4 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2014）12-0126-01

空調作為一種家用電器，使用已經日趨廣泛，并且已經朝著小型化，高能效的方向發展。同時隨著技術的進步，其使用壽命逐漸延長，常規壽命都在10年以上，但在一些特殊情況下，受環境因素影響，空調室外機的核心部件—散熱器會發生腐蝕問題（如圖1所示），導致空調失效。本文根據現場的生產經驗，對發生腐蝕的原因與機理進行闡述與說明。

1 原因分析

1.1 腐蝕機理

鋁箔處在大氣環境、水環境兩種主要環境因素中時，會產生大氣腐蝕與水腐蝕兩種腐蝕，其具有如下特點：

大氣腐蝕主要分為田園、工業、海洋等不同氣氛，不同大氣環境腐蝕速度不同。空氣的相對濕度對鋁的大氣腐蝕有較大影響，一般在相對濕度（RH）≤65%，大氣腐蝕鋁不會出現大氣腐蝕，若RH>65%，鋁箔表面會吸附0.001～0.01 um的水膜，則會出現明顯的大氣腐蝕空氣濕度越大，鋁箔吸附的水膜越厚，因此：鋁箔產生大氣腐蝕的實質上水膜下的大氣腐蝕。水腐蝕鋁合金在水環境下，一旦發生腐蝕，則是點腐蝕。淡水、軟水對鋁的腐蝕小。鋁箔在表面濕膜狀況下，實際形成局部電化學反應的結果。綜上腐蝕實質均是鋁箔處在水膜下的，逐步出現的大氣腐蝕。在腐蝕環境下，隨時間累積，表面涂層及氧化皮膜逐步失效，鋁合金失去電子后被氧化成氫氧化鋁、氧化鋁，反應式如下：

Al-3e-=Al3+ O2+2H2O+4e=4OH- Al3++3OH-=Al（OH）3

2Al（OH）3=3H2O↑+Al2O3

1.2 原因確認

①圖1a中發生腐蝕的散熱器在加工過程中出現，經過水檢，水檢風干后交叉疊放儲存，放置一天之后出現，觀察圖片可知腐蝕發生位置即在疊放位置，呈方塊狀（如圖1a所示），而其他地方，并未出現腐蝕。故而主要原因在于鋁箔翅片風干不徹底，疊放位置相對封閉，不通風，上下之間、翅片表面殘留水分，構成腐蝕環境，產生腐蝕。具體驗證如圖2所示：

經過水檢、風干后的冷凝器，輕微抬起疊放的上下兩層冷凝器，其中間有水殘留。

從腐蝕產生的形貌看，每個腐蝕點形貌與水珠相似，確認是殘留水分構成的多個腐蝕環境。

②圖1b是發生腐蝕的室外機散熱器，其翅片表面經涂層處理，在運行過程中發現腐蝕。通過對圖1b中腐蝕翅片采用電子掃描電鏡及能譜分析，發現腐蝕產物呈層狀剝蝕外貌，表面有密集針孔狀腐蝕（如圖3-3所示）；采用EDS能譜分析，腐蝕位置氧元素含量高（如圖3-4所示），分析鋁箔發生氧化腐蝕反應，表面灰白色粉末（如圖3-2所示）是鋁箔的氧化產物，非涂層脫落。分析是翅片表面涂層被破壞，其耐鹽霧性能失效，或者是耐腐蝕等級不能滿足使用環境要求造成。

1.3 解決措施

①使用光箔加工翅片，應避免使用水檢檢漏的方法，或在風干爐之后安裝熱風干燥爐進行徹底干燥。

②室外機散熱器使用涂層鋁箔，則應根據使用環境的條件，挑選在不同鋁箔耐鹽霧等級。從耐鹽霧等級（500 h、1 500 h、2 000 h）中挑選，如海洋性大氣區域，盡可能提高耐腐蝕等級，使用2 000 h等級。筆者所在單位，鋁箔涂層耐腐蝕性最高可達2 000 h。

2 結 語

①光箔加工翅片，避免接觸水體，接觸水體后，則應充分干燥。

②室外機散熱器應根據使用環境，挑選涂層鋁箔耐鹽霧等級；惡劣環境，選擇高耐腐蝕涂層鋁箔加工翅片；安裝位置應能避免翅片表面受長期暴曬、雨水沖刷的影響，產生涂層破壞，產生腐蝕。

③在沿海等特殊地區，室外機也可以使用僅帶有耐腐蝕層的涂層鋁箔，提高產品的耐腐蝕性能。

參考文獻：

[1] 王祝堂，田榮璋.鋁合金及其加工手冊[M].長沙：中南大學出版社，2005.