SJ 20509-1995 电子设备微生物劣化的起因与控制技术手册 SJ20509-1995 标准下载解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国电子行业军用标准FL0120
SJ20509-1995
电子设备微生物劣化的起因
与控制技术手册
Technologic handbook for origin and controlof microbial deterioration in electronics1995-05-25发布
1995-12-01实施
中华人民共和国电子工业部
1范围
引用文件
3定义
4一般要求
4.1微生物劣化
4.2劣化原因
4.3环境的确定
4.4责任
5详细要求
5.1微生物及微生物劣化
微生物学
微生物的适应性
微生物的特性
微生物的繁殖
微生物生长的三个重要特征
5.1.6真菌的生长和定义
细菌的生长和定义
微生物劣化
5.2环境与微生物污染·
5.2.1工业环境
气候环境
5.3电子设备使用的材料及其受微生物污染的易损性5.3.1微生物劣化的主要因素.
5.3.2电子设备使用的基本材料
合成树脂、塑料和弹性体的基本特性塑料受微生物侵蚀的易损性….
微生物对漆膜的侵蚀…·
5.3.6其它材料..
常用绝缘材料的抗真菌性
热带地区的微生物污染
5.4微生物劣化的防护和控制
5.4.1提高电子设备固有的抗微生物侵蚀能力(1)
(28）
-KAOIKAca-
杀菌剂
生产与维修过程中的控制
运行、贮存、包装和运输过程中的控制·莓菌试验
附录A
附加说明
（48)
(60）
中华人民共和国电子行业军用标准电子设备微生物化的起因与控制技术手册Technologic handbook for originand control of microbial deterioration in electronics1范围
1.1主题内容
SJ20509-1995
本标准提供了电子设备微生物劣化的起因与影响的基本资料，并规定了防护与控制措施。1.2适用范围
本标准适用于确定电子设备微生物劣化的防护与控制措施。1.3应用指南
本标准内容涉及电子设备所用材料微生物劣化的基本原理及控制方法。很多电子材料对微生物侵蚀具有敏感性，因此，在设计、生产和使用各阶段应该采取防护措施。对本标准的详细要求，在实际应用时，应根据具体情况适当剪裁。2引用文件
GB2423.16-90
GB2424.9-90
GB 4797.184
GB4797.3-—86
GB11804—89
GJB150.10—86
3定义
3.1真菌fungus
电工电子产品基本环境试验规程试验J：长霉试验方法电工电子产品基本环境试验规程长霉试验导则电工电子产品自然环境条件（温度和湿度）电工电子产品自然环境条件生物电工电子产品环境条件术语
军用设备环境试验方法霉菌试验属植物类，包括霉菌、酵母菌和其它具有丝状组织但没有叶绿素的微生物。3.2噬菌体bacteriophage
一种能够侵害细菌的病毒。
3.3需氧菌aerobe
在有游离状态氧存在下才能最充分生长的生物体。3.4厌氧菌anaerobe
不需要空气或者游离氧而生长的生物。中华人民共和国电子工业部1995-05-25发布1995-12-01实施
KAONIKAca-
SJ20509-1995
3.5兼性需氧生物facultativeorganism利用游离氧或者在缺氧条件下都能生长的生物。3.6芽孢杆菌bacillus
一种杆状细菌。
3.7孢子spore
霉菌和一些细菌的最稳定的形态。3.8分生孢子conidia
霖菌的无性跑子。
3.9菌落calony
由一种或多种菌株肉眼可见微生物形成的微生物群。3.10体外酶exoenzyme
由微生物分泌到环境中的一种酶，也叫细胞外酶。3.11适应adaptation
在一个生物体中，主要由于环境因素的作用而发生变化的过程。3.12同化作用assimilation
一种合成方法，一些有生命的生物体利用这种方法，把环境物质结合到自已本体之内。3.13抗作用antagonism
一种微生物对另一种微生物致死、杀伤或者抑制其生长的作用。3.14生物区系biota
生物个体、种群或群落生存所处的自然环境称为生境，由不同生境组成了生物区系。3.15共生symbiosis
两种或多种生物相互有利的结合。3.16污染contamination
存在不希望有的有生命或无生命的物质。3.17污染物contaminant
不希望有的有生命或无生命物质。3.18内在污染contaminationinternal制造物品的材料内部含有污染物。3.19夹杂污染contaminationocluded污染物最初就在设备零件表面，而在组装过程中清洗不到它们，因而不能用清洗的方法除去这种污染。
3.20消毒剂disinfectant
能够杀死微生物有生长能力的细胞的物质。3.21防腐剂antiseptic
能够杀死使活性组织致病的细菌的物质。3.22杀菌剂bactericide
能够杀死细菌的物质。
3.23接种inoculation
人工将微生物引入培养基。
4一般要求
4.1微生物劣化
SJ20509-1995
当电子设备受到微生物侵蚀时，可以产生金属腐蚀、材料绝缘性能下降、介质损耗增加、滑剂劣化等多种破坏作用，从而对电子设备的可靠性产生重大影响。真菌与细菌的生长大大增加了后勤供给、设备检修和重新装备等方面的工作量。此外，操作人员对出现微生物劣化的设备失去信任，也会影响任务的完成。4.2劣化原因
微生物侵蚀起因于电子设备受到外来有机物质的污染或者使用的材料是微生物营养物质，湿度是发生微生物侵蚀的必备条件。当装运、贮存和维修环境经常偏离该设备的预定环境条件时，微生物侵蚀就可能发生。热带气候环境最适宜微生物生长，而大量电子设备零件和材料是在这些地区加工的。材料因受微生物侵蚀而劣化是普遍存在的现象。第二次世界大战期间，热带和亚热带地区军用器材微生物劣化现象的大量发生，引起了人们重视对微生物劣化起因和防护措施的研究。
4.3环境的确定
现代电子设备所执行的任务、包括的零件数目和使用的材料种类都极为复杂。设备所担负的任务要求它必须达到规定的可靠性指标。因此，应该仔细考虑设备在总寿命期间将会遇到的所有环境条件。对手有可能暴露在适宜微生物生长环境的电子设备，在设备初步设计阶段就应确定所有的环境条件，提出有效的措施预防或者控制可能发生的微生物侵蚀。在很多情况下，还要考虑设备违章操作、维修不良和出现故障等极限条件。4.4责任
设计人员应该仔细分析与确定材料选择规范、制造工艺以及试验装置、包装和贮存方法。以便在规定的时间和成本范围内，有效地完成设计任务。当上述各项内容与时间表一经确定，管理部门必须始终保证不会意外地偏离所规定的要求，并为此提供所需的保障。当这种偏离必然要发生时，必须提出预防与控制措施。5详细要求
5.1微生物及微生物劣化
5.1.1微生物学
微生物学是研究肉眼观察不到的微小生物体的科学。对于考虑微生物侵蚀的工程技术人员，这个学科是非常有用的，但是，原理十分复杂，而并非全部内容都适用于电子设备和材料，需要具体分析与研究。
首先必须研究微生物生存和活动的天然习性。我们所遇到的微生物的范围令人震惊，它包括无数各自具有固有相同形态的微生物类群。一般用“属”和“种”把一种微生物划分在某个类群。
微生物学的研究可以分为五个分支：藻类学，研究海藻；原生动物学，研究原生动物：真菌学，研究酵母菌和霉菌；细菌学，研究细菌；病毒学，研究病毒和立克次氏体。5.1.2微生物的适应性
一些微生物已经能够适应大多数自然环境条件，生物体的简单性（一个单细胞）非常有利于对环境的适应。单细胞生物比多细胞生物有更大独立性，而且能够逃脱很多可以破坏高级—3-
KAONIKAca-
SJ20509—1995
生命形式的危险性环境条件。这是适者生存自然法则的一个例子。由于微生物的独立性和伴随着惊人的生长能力的自然选择，使它们几乎存在于从地极区域到赤道的任何地方。在潮湿土壤，尤其是含有大量腐烂有机物的土壤中，可以发现大量微生物。所有天然水中都含有微生物。一些种类微生物竞然生活在热泉水中，另外一些种类可以生活在冷泉水和冰水中。在电子工业加工用的软水中发现了杆状微生物（细菌）。5.1.3微生物的特性
三种主要类型的生物列于表1中。电子设备设计师对表1中的高级原生生物和低级原生生物（确切地说是指真菌和细菌）考虑最多。在电子设备的微生物劣化中，经常到的是由真菌引起的劣化。真菌是不含叶绿素的腐生营养性植物，分为酵母菌（单细胞）和霉菌（多细胞）。它们能够在暗处或者光亮处，在有生命的或者无生命的营养物质上生长。通过有性或者无性结合进行繁殖，许多真菌孢子极能抵抗各种抑制措施，它们以多种形状存在于空气、土壤、水、植物和腐烂的有机物中。表2和表3是对儿类主要微生物的进一步说明，以便比较和辨别。真菌是最大的一类微生物，超过十万种。真菌的大小范围从0.5um的单细胞直到一个大磨菇的尺寸。
表1生物的基本类型
·不能主动运动
·贮存食物主要是淀粉
·细胞含有叶绿素
·能量来源于日光
(光合作用）
·细胞壁是坚硬的
没有根、茎或叶
的植物，有叶绿
素。一些为单细
胞种，一此为多
细胞种
需要阳光（光合
作用），生长在无
生命的媒介物上
·主动运动
·贮存食物主要是脂肪
·细胞不含叶绿素
·从有机物(食物)中获
取能量
·细胞壁是韧性的
原生（单细胞）生物
·多为单细胞（可以是多细胞）·在生物体中没有细胞组织的差别高级原生生物
（藻类、真菌、原生动物）
低级原生生物
(细菌、蓝绿藻）
表2几类主要微生物一览表
立克次氏体
微小的细胞内寄
生体。一般认为
是介于细菌和滤
过性病毒之间的
中间体
仅生长在活细胞
分裂增殖和有性
分裂增殖和其它
增殖方法
类胸膜肺炎生物
没有细胞壁的类
细菌生物
生长在浓缩血清
培养基和活组织
放线菌
一些微生物学者
认为是细菌，具
有真正细菌和高
级生物两者之间
的特性
生长在浓缩的合
成营养物上
复分裂和其它增
复杂的过程
殖方法
独特的微生物群。
每一群地衣总是
由两个独立生活
的部分组成：一种
真菌和一种藻类，
彼此共生，形成一
种简单植物的宏
观外貌
一般生长在土壤、
岩石、树千和树枝
上，很少生长在水
每种组分单独增
大小与结构
环境与分布
比细菌大得多。
不能通过滤菌
器。范围从细胞
到海藻
类似细胞结构的
高级植物
主要通过光合作
产生孢子襄和游
动孢子
大多数藻类儿乎
分布在具有足够
湿度的任何地
方，例如树干、土
壤、岩石上，水
中,雪中
立克次氏体
SJ20509-1995
续表2
类胸膜肺炎生物
比细菌小得多，
有杆状、球状和
螺旋状。一些能
通过滤菌器，0.2
没有外部可见结
需要活的组织
对热不稳定可因
脱水或被化学消
毒剂致死。一般
在昆虫中，也在
人体中发现
除了球形“大体”
外，非常小，通过
滤菌器。0.125
球形和丝状
需要浓缩的复合
营养物质和活的
动物和人
放线菌
尺寸范围和内部
结构与细菌相同
与细菌相同
浓缩合成营养物
质，对于一些特
殊的放线菌还要
求活的组织
产生孢子，但不
象细菌孢子那样
在土壤和水中发
现，少数能使动
物和植物致病
表3几类主要微生物览表
原生动物
最简单的动物，有
些原生动物具有叶
绿素和进行光合作
生长在暗处，有一些
生长在无生命培养
分裂增殖，而且有性
单细胞，类植物微生
一些细菌需要专门
的气氛。大部分能
生长在固定的营养
物质上
分裂增殖，而且有性
(番菌和酵母菌）
没有光合作用的寄
生植物，酵母菌是单
细胞，霉菌一般是多
生长在光亮处或者
黑暗处，活的或者死
的营养物质上
有性和无性结合，芽
孢形式
由很多地衣构成
的特殊形状
食物和生长的详
细情况、日前尚不
约400类，1600
种，代表着一种原
始的进化形式，活
在模拟的火星环
微小的致病性微生
物，受热不稳定，能
被太阳光杀死，寄生
仅生长在活细胞中，
即寄生在植物或者
动物中
依靠活细胞增殖，侵
入寄生细胞
KAoNKAca-
大小与结构
环境与分布
原生动物
比细菌大得多，体积
一般大儿百到几千
倍。不能通过滤菌
形状相差悬殊，内器
官核液泡“开孔”等，
类似高等动物
能摄取固体颗粒
已知，孢子和孢囊两
者都形成
主要存在于水中，淡
水和海水中都有，温
度0～70℃，但在任
何地方都能发现，已
知有15000～20000
SJ20509-1995
续表3
园形的不超过5m
左右，直径通常不超
2~3um;杆状的直径
通带不超过2um，长
度不超过10um；螺
旋状长度可在
500um左右，直径不
超过1~2μm。不能
通过滤菌器（螺旋体
除外)
园形（球形体），杆形
（杆菌）和螺旋形（螺
旋体）
不能摄取固体颗粒
可以生长在人工培
养基上
杆菌属和梭状芽胞
杆菌属生成耐热孢
到处都存在，超过
1500种
（霉菌和酵母菌）
从单细胞到巨型，不
能通过滤菌器。
部结构类似细菌
醇母菌是椭园形，霉
菌是丝状，它们的孢
子为园形
类似细菌，更喜欢酸
性环境
能有很多形态和形
状的稳定孢子
存在于空气、水、土
填、植物、动物和腐
朽生物体中，超过
105种，是最多的~
种微生物
能通过滤菌器。
般直径小于0.1μm，
从0.02~0.2μm
显微镜下不可见，在
电子显微镜下，一些
看起来似园形、矩形
或者方形
没有新陈代谢作用
毫无所知
存在于人、动物、植
物和细菌的活细胞
在图1中给出了介于动物和植物之间的微生物的部分相同点。原生生物既未列入植物类也未列入动物类，这些微生物的性质介于植物界和动物界两者之间，其有许多不稳定的形式，其中一些具有既类似植物又类似动物的性质。6
细胞核界限分明
细胞壁坚硬
没有主动的运动
贮存食物主要是淀粉
细胞含有叶绿素
能量来自光合作用
5.1.4微生物的繁殖
SJ20509-1995
细胞核界限分明
细胞璧柔软
主动运动
贮存食物主要是糖原、脂肪
细胞中没有叶绿素
从有机物中获取能量
原生（单细胞）生物
单细胞的
或者可能是多细胞的
高级原生生物
细胞是真核的（细胞），
包括藻类、莓菌和原生动物
低级原生生物
细胞是真核的（细胞）.包括
细菌和蓝绿藻
滤过性病毒
图1生物机构
微生物以各不相同的速度进行繁殖。在良好环境，在大多数情况下，不用放大镜而用肉眼观察，几乎每隔小时就能发现微生物生长了。其它生物种的生长速度可以取决于环境，而且仅能经过长时间间陷才能观察到。一些最常见的微生物，不到一小时便能繁殖一次。图2表示了一个典型的繁殖周期。延迟期
生长期
稳定期
细菌的生长阶段
5.1.5微生物生长的三个重要特征死亡期
微生物生长的第一个而且是最重要的特征是它本身既能有性又能无性繁殖。第二个特征是生物体有秩序的生长。在所有单细胞生物体中，细胞的增殖是由生物的生长过程引起的。7
-KAoNKAca-
SJ20509-1995
所有的活性生物体都具有固定的尺寸范围，当达到这个范围时，必然的变化就是发生细胞的分裂。在多细胞生物体中，生长作用使尺寸增大，当一个多细胞生物体中发生细胞分裂时，生物体数目增多。第三个特征是生物体继续进行新陈代谢作用的能力。新陈代谢过程包含维持生物体的生命和生长作用继续进行的物理和化学反应。基本上，包括造成释放动能的物理活动和导致生成和排除废物的化学反应和化学变化，摄取、消化、循环、吸收、呼吸和排除废物是新陈代谢过程的全部环节。
5.1.6真菌的生长和定义
真菌和所有微生物一样，一般由两个拉丁名字表示。第一个名字确定属，第二个名字确定种。例如，aspergillusfumigatus（烟曲霉），其中aspergillus（曲霉）确定属，fumagine（烟霉）确定种。
5.1.6.1真菌
真菌这个名词是一个广泛的名称，用来描述植物界中一大类差别很大的生物体，这类微生物对军用电子设备的危害最大。真菌没有叶绿素，因此，不能直接利用透过大气的太阳能。真菌比细菌复杂，但比一些高级形式的植物体简单。在土壤、水甚至同温层中到处都能发现真菌。它们的尺寸范围从0.5～2.0μm，后者大约为一个大的细菌细胞尺寸的两倍。一般地说，真菌由以下两种组织构成。
a，营养组织，这类组织的主要结构是菌丝，菌丝基本上是一条丝状纤维，集在一起称为菌丝体，菌丝直径约2~20μm；
b。生殖组织，这类组织的基本单元是孢子，孢子可以是园形、椭园形或其它不同的形状，其大小从不到1μm直至500μm，孢子是两类组织中较稳定的一种。孢子与菌丝间最简单的关系是菌丝到达成熟期时分裂成孢子。真菌进行有性和无性繁殖。对于大多数真菌，最佳生长温度是15～30℃，但许多真菌能够在冰点温度下生存几个月。
5.1.6.2真菌的腐蚀性新陈代谢产物在有氧条件下，大多数真菌的新陈代谢产物是二氧化碳和水，在液体介质中生成有机酸。这些酸中有丁二酸、乙二酸、柠檬酸、酒石酸、乳酸和苹果酸。水分是真菌维持生命和生长的必需要素，也是材料因微生物侵蚀而劣化的最重要的因素。这一点是具有重要意义的。真菌引起腐蚀的机理类似于细菌引起的腐蚀。5.1.6.3致病特性
值得强调的是，大多数真菌是非致病的。也就是说它们不是致病媒介物，但是，建议在使用发癣菌属、烟曲霉、和葡萄状穗霉属时，应小心隔离。5.1.6.4真菌生长的必要条件
值得强调的是。真菌繁殖过程往往对人类有益，特别是在酒、啤酒、牛奶制品的发酵方面。但是，它们也能破坏这些产品。真菌能够以孢子形式在宽广的温度范围内处于休眠状态继续存在很长时间，因此，它仅能在某些环境条件下生长。当这些条件被满足时，它们便以惊人的速率生长。真菌生长所必需的要索概括如下：a，食物（碳源）
c.充足的水分(PH值6~7.5)；
d无机或有机化合物，包括碳、氢、氧、氮、硫、钾、磷、钙和微量铁、铜、锌、锰等元素。8
SJ20509-1995
从这些茶件来看，似乎真菌生存和生长的机会很少，然而，地球的自然组成和环境，再加上在很多情况下被工业污染的环境，丰富地提供了上述所有生长要素。天然有机物是上述所需物质的主要来源。开然有机材料，例如脂肪、油、蜡、纤维、植物和动物组织提供了丰富的碳源和能源。合成有机材料不能提供营养，除非它们含有本身是营养物质的填料和增塑剂。补充的食物必须先变为正常PH值的溶液，才能被吸收进入真菌细胞。5.1.6.5真菌侵蚀引起腐蚀
本身是真菌食物的材料能够被侵蚀和受到严重破坏，甚至被毁坏，因为真菌利用这种材料作为碳和氢的来源。许多主要由碳、氢、氧，往往也有钾组成的复杂分子也能被真菌利用。在大多数情况下，这些分子太大或者不是处于能被真菌直接吸收的状态。直接吸收的条件是通过与水的化学反应（水解作用）使大分子断裂，以及酶作用物的溶解而成为可溶性的物质。发生这个反应要求时间，但是，真菌产生的酶作为催化剂加速这个反应并促进食物的产生。5.1.6.6真菌通过产生酶而适应bzxz.net
一些真菌经过一段时间后，能够侵蚀一些不容易被它们利用的材料，真菌对新环境的这种适应是由于它产生了适应酶。种适应酶只是在一种特定的酶作用物质或材料存在的情况下才生成。适应酶的催化活性是这种酶作用物质所特有的，这是与组成酶的区别，而后者的生成与特定的酶作用物质或材料的存在无关。每是蛋自质组织，对生命的生物化学过程具有极重要意义，正如有某些最佳的其菌生长环境条件一样，也存在有影响酶的生物化学活性的条件。酶的活性受下列因素影响：a.酶的浓度；
b.酶作用物质浓度；
c.PH值；
d.温度；
e.活化和钝化。
酶的活性随其浓度的增加前呈线性增高，酶的初始浓度为零。真菌产生所露要的需要相当长的时间，因为酶作用物质在开始不能作为真菌生长的食物。当酶作用物质浓度低时，酶的活性随酶作用物质浓度的增加而迅速增高，随着酶作用物质浓度已经增大，酶的活性变为稳定。存在酶活性的最佳温度。在沸水中，几分钟内酶就能被破坏。PH值的大幅度变化也能破坏酶的活性，最佳温度范围是30~60℃，最佳PH值范围是4~8。利用被称为“催化剂”的某种金属离子能提高许多酶反应的速率。最重要的催化剂是铜、铁、镁、锰和锌。它们以盐的形式被利用。5.1.7细菌的生长和定义
5.1.7.1细菌
细菌被认为是植物状微生物，存在于土壤、水和空气中。一些细菌是需氧的，它们生长需要氧：另一些是庆氧的，仅仅生长在没有氧的条件下。那些或是需要或是不需要氧都能生长的细菌叫做兼性需氧菌。在某些类型的细菌中，人们做了进一步区分，把仅能利用有机化合物中供给的碳的细菌叫做异养细菌；另外一些叫自养细菌，它们有能力在没有任何有机化合物的介质中增殖，通过无机化合物的氧化作用获得能量。令人颇感兴趣的是所谓的铁的细菌，使许多湖泊和河流变成黄红色。这种颜色是由于铁的三价氢氧化物沉淀在有机物的表面所致。在真正的细菌（真细菌亚目）中，一般分为十三个科，其中有十二个科一般不产生孢子。-9
iKAONiKAca-
小提示：此标准内容仅展示完整标准里的部分截取内容，若需要完整标准请到上方自行免费下载完整标准文档。