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失效分析

文章作者：admin 更新時(shí)間：2020-11-12

什么是失效分析：

深入產(chǎn)品失效產(chǎn)生可能原因的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、工藝、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)入A段，深究其失效機(jī)理，為提升產(chǎn)品良率及優(yōu)化生產(chǎn)工藝方面提供依據(jù)。責(zé)任仲裁；改進(jìn)組裝生產(chǎn)工藝；對(duì)供應(yīng)商來(lái)料檢驗(yàn)品質(zhì)方面提供幫助。

為品質(zhì)責(zé)任提供有利證據(jù)，對(duì)其責(zé)任進(jìn)行公正界定。

主要失效模式

斷裂、開(kāi)裂、腐蝕、分層、起泡、涂層脫落、變色、磨損失效等

失效分析會(huì)用到哪些儀器？

傅立葉變換顯微紅外光譜分析（FTIR）

顯微共焦拉曼光譜儀（Raman）

掃描電鏡及能譜分析（SEM/EDS）

X射線熒光光譜分析（XRF）

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）

裂解氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（PGC-MS）

核磁共振分析（NMR）

俄歇電子能譜分析（AES）

X射線光電子能譜分析（XPS）

X射線衍射儀（XRD）

飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜分析（TOF-SIMS）

差示掃描量熱法（DSC）

熱重分析（TGA）

熱機(jī)械分析（TMA）

動(dòng)態(tài)熱機(jī)械分析（DMA）

常見(jiàn)各類材料失效現(xiàn)象分析

橡膠失效分析

失效現(xiàn)象	失效原因
橡膠開(kāi)裂	1、硫化速度太快，膠料流動(dòng)不充分；硫化程度不夠或者過(guò)硫化
	2、膠料臟或是膠料沾到污漬及雜質(zhì)
	3、隔離劑或脫模劑的添加量太多
	4、膠料的厚度不夠
	5、添加再生料過(guò)多
	6、膠料混煉不均(氧化鋅、填料和油品)
	7、早期老化
橡膠噴霜（橡膠噴霜，包括膠料表面噴霜和制品表面噴霜。噴霜是液體或固體配合劑由橡膠內(nèi)部遷移到橡膠表面的現(xiàn)象，是橡膠內(nèi)部配合劑析出	1、配方設(shè)計(jì)不當(dāng):
	飽和噴出:常見(jiàn)于硫磺,促進(jìn)劑,活性劑,防老劑
	遷移噴出:常見(jiàn)于加工助劑,遷移性防老劑.抗靜電劑
	生成噴出:常見(jiàn)于硫磺硫化體系中促進(jìn)劑并用反應(yīng)生成物
	反應(yīng)滯留:常見(jiàn)于有機(jī)過(guò)氧化物硫化體系低分子物質(zhì)過(guò)量
	應(yīng)力噴出:常見(jiàn)于無(wú)機(jī)填料:如碳酸鈣
	2、工藝操作不當(dāng)
	混煉不均造成分散不良,局部超過(guò)飽和度
	煉膠溫度過(guò)高,使配合劑局部過(guò)量
	稱量不準(zhǔn)確(多稱,少稱,漏稱,錯(cuò)稱)
	硫化溫度過(guò)高,高分子降解造成噴霜
	硫化溫度過(guò)低,造成反應(yīng)不完全而發(fā)生的欠硫噴霜
	硫化時(shí)間不夠,造成欠硫噴霜
	噴灑的脫模劑或洗模水操作不當(dāng),造成橡膠表面發(fā)白現(xiàn)象
	3、原材料質(zhì)量波動(dòng)
	因產(chǎn)地材質(zhì)不同、制法不同、工藝不同、批量不同原材料有很大差別,生膠的合成工藝:聚合溫度,催化劑,合成單體等的差異,引起溶解度的不同.純度、水分、灰分、pH值、物理性能等發(fā)生變化
	4、儲(chǔ)存條件差
	溫度：配合劑在橡膠中的溶解度一般都是隨著溫度的升降而升降
	時(shí)間(壓力濕度)：橡膠儲(chǔ)存時(shí)所受的壓力、周圍空氣的濕度以及時(shí)間對(duì)配合劑的溶解度也有影響，一般情況下影響不大。但是，如果壓力較大，受壓部位橡膠中的配合劑就會(huì)形成晶核，析出于橡膠表面，形成噴霜;如果空氣的濕度過(guò)大，橡膠中極性大的配合劑對(duì)生膠(非極性)的作用減弱，配合劑溶解度下降，從而導(dǎo)致噴霜;儲(chǔ)存時(shí)間越長(zhǎng)，橡膠表面噴霜越明顯，由于儲(chǔ)存環(huán)境中空氣的溫度和濕度隨著季節(jié)的變化而不同，并且差別較大，極易造成配合劑的溶解度發(fā)生變化，從而導(dǎo)致噴霜。
	5、橡膠老化
	橡膠老化大都導(dǎo)致硫化膠完整的均衡的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞，從而也破壞了橡膠體系內(nèi)各種配合劑與生膠分子以及配合劑之間的化學(xué)的或物理的結(jié)合，降低了配合劑在橡膠體系內(nèi)的溶解度。因此，那些局部處于過(guò)飽和狀態(tài)的配合劑便會(huì)從橡膠中游離析出，形成噴霜
橡膠和膠黏劑脫膠	1、橡膠的硫化速度和膠黏劑的硫化速度不一致，導(dǎo)致粘結(jié)分子力降低
	2、膠黏劑選取不當(dāng)，涂覆工藝不合理
	3、金屬骨架材料前處理不到位（表面清潔度不夠，粗糙度不夠，涂刷方式不當(dāng)）
	4、橡膠配方設(shè)計(jì)沒(méi)有添加膠黏劑成分
	5、剝離實(shí)驗(yàn)不合格或者是沒(méi)有做剝離實(shí)驗(yàn)
橡膠表面發(fā)黃	1、老化引起的黃變（氧、臭氧、熱、光、機(jī)械應(yīng)力、水分）
	2、硫化物氧化
	3、原材料（輕質(zhì)碳酸鈣硫磺促進(jìn)劑氧化鋅石蠟）
	4、硫化工藝（硫化溫度高，時(shí)間長(zhǎng)）
	5、雜質(zhì)引起的等



脫落原因	1、主要考慮膠黏劑與基材是否配套，例如：是否是把塑料粘結(jié)劑用在金屬粘結(jié)劑上；
	2、基材本身比較難粘合，需要加附著力促進(jìn)劑
	3、基材處理不好，沒(méi)有將基材表面處理干凈
	4、膠黏劑固化不完全等
雙面膠黃變	主要是考慮老化引起的，老化的原因很多過(guò)熱、光照、接觸酸、堿等物質(zhì)等

塑膠失效分析

失效現(xiàn)象	失效原因
塑料黃變	1、光照老化降解，抗氧劑紫外線吸收劑流失，添加回料，儲(chǔ)存不當(dāng)（自然光、紫外線、熱、氧、應(yīng)力、化學(xué)侵蝕、水分）
	2、鈦白粉填料也易導(dǎo)致發(fā)黃，注意不是其中的鈦造成，而是其中的石粉造成
	雜質(zhì)引起
塑料開(kāi)裂、斷裂	1、添加回料
	2、應(yīng)力開(kāi)裂,老化降解開(kāi)裂
	3、使用不當(dāng)
	4、材質(zhì)(填料過(guò)多,沒(méi)有加增韌劑),強(qiáng)度不足
	5、模具問(wèn)題
塑料薄膜產(chǎn)生氣泡	1、水分,殘留溶劑
	2、氣體混入，排氣不充分
	3、工藝壓力不足
	4、材質(zhì)透氣性不好
	5、生產(chǎn)時(shí)局部溫度超高
塑料薄膜軟化	1、高溫
	2、配方設(shè)計(jì)不當(dāng)，選材不合理
	3、受外界環(huán)境的影響提早老化

建材失效分析

產(chǎn)品	失效現(xiàn)象	失效原因
石膏	石膏黃變	1、石膏板受潮，施工工藝出現(xiàn)問(wèn)題，施工過(guò)急造成環(huán)境潮濕，通風(fēng)不好
		2、石膏脫模油濃度過(guò)高
		3、石膏粉質(zhì)量有問(wèn)題等
水泥	水泥地面裂縫	1、砼（混凝土）的細(xì)料過(guò)多；
		2、澆注后保養(yǎng)不到位；
		3、基礎(chǔ)未緊實(shí)，有局部回填土；
		4、水泥質(zhì)量有問(wèn)題；
		5、混凝土攪拌不均勻等
	水泥不凝固	1、水泥質(zhì)量不好，已經(jīng)失效
		2、水泥受潮
		3、水泥雜質(zhì)含量過(guò)多等
	其他	1、配料不合理，粗集料過(guò)多，細(xì)集料偏少；
		2、骨料大小不當(dāng)，針片狀顆粒含量過(guò)多
		3、用水量較大，水灰比較高的混凝土；
		4、與某些外摻劑以及水泥自身的化學(xué)成分有關(guān)；
		5、與混凝土澆筑不均勻有關(guān)。往往澆注厚度都偏高，由于氣泡行程過(guò)長(zhǎng)，氣泡也不能完全排出，這樣也會(huì)造成混凝土結(jié)構(gòu)表面氣泡等
涂料	外墻涂料脫落原因	1、基材原因，材料的孔隙率較大，容易含水，屬于親水性材料，外墻面層材料體積膨脹，導(dǎo)致脫落
		2、施工原因：基材沒(méi)干透涂料就施工
		3、外墻涂料選型不對(duì)，不適合涂在外墻上
		4、環(huán)境因素等
玻璃	玻璃破碎	1、玻璃本身質(zhì)量不良是造成玻璃自爆原因之一，如玻璃平整度差，厚薄不均，玻璃內(nèi)有氣泡夾渣等。在受太陽(yáng)照射下，熱效應(yīng)不均勻
		2、在采用人工裁切玻璃時(shí)，裁切的玻璃邊緣一定要求平直光滑，不準(zhǔn)許有崩邊、牙邊、崩角等缺陷。要保證玻璃周邊沒(méi)有傷殘狀態(tài)下使用，否則在玻璃邊緣有缺陷處極易產(chǎn)生自爆點(diǎn)
		3、玻璃安裝過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題
		4、氣候條件影響等

膠粘劑失效分析

脫落原因	1、主要考慮膠黏劑與基材是否配套，例如：是否是把塑料粘結(jié)劑用在金屬粘結(jié)劑上；
	2、基材本身比較難粘合，需要加附著力促進(jìn)劑
	3、基材處理不好，沒(méi)有將基材表面處理干凈
	4、膠黏劑固化不完全等
雙面膠黃變	主要是考慮老化引起的，老化的原因很多過(guò)熱、光照、接觸酸、堿等物質(zhì)等

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