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失效分析
文章作者：admin 更新時間：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、生產(chǎn)、工藝、儲存、運輸?shù)入A段，深究其失效機理，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；改進組裝生產(chǎn)工藝；對供應(yīng)商來料檢驗品質(zhì)方面提供幫助。
為品質(zhì)責(zé)任提供有利證據(jù)，對其責(zé)任進行公正界定。
主要失效模式
斷裂、開裂、腐蝕、分層、起泡、涂層脫落、變色、磨損失效等
失效分析會用到哪些儀器？
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）
熱機械分析（TMA）
動態(tài)熱機械分析（DMA）
常見各類材料失效現(xiàn)象分析
橡膠失效分析
| 失效現(xiàn)象 | 失效原因 |
| 橡膠開裂 | 1、硫化速度太快，膠料流動不充分；硫化程度不夠或者過硫化 |
| 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)計不當(dāng): |
| 飽和噴出:常見于硫磺,促進劑,活性劑,防老劑 | |
| 遷移噴出:常見于加工助劑,遷移性防老劑.抗靜電劑 | |
| 生成噴出:常見于硫磺硫化體系中促進劑并用反應(yīng)生成物 | |
| 反應(yīng)滯留:常見于有機過氧化物硫化體系低分子物質(zhì)過量 | |
| 應(yīng)力噴出:常見于無機填料:如碳酸鈣 | |
| 2、工藝操作不當(dāng) | |
| 混煉不均造成分散不良,局部超過飽和度 | |
| 煉膠溫度過高,使配合劑局部過量 | |
| 稱量不準確(多稱,少稱,漏稱,錯稱) | |
| 硫化溫度過高,高分子降解造成噴霜 | |
| 硫化溫度過低,造成反應(yīng)不完全而發(fā)生的欠硫噴霜 | |
| 硫化時間不夠,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 | |
| 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 | |
| 時間(壓力濕度)：橡膠儲存時所受的壓力、周圍空氣的濕度以及時間對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形成晶核，析出于橡膠表面，形成噴霜;如果空氣的濕度過大，橡膠中極性大的配合劑對生膠(非極性)的作用減弱，配合劑溶解度下降，從而導(dǎo)致噴霜;儲存時間越長，橡膠表面噴霜越明顯，由于儲存環(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，那些局部處于過飽和狀態(tài)的配合劑便會從橡膠中游離析出，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)計沒有添加膠黏劑成分 | |
| 5、剝離實驗不合格或者是沒有做剝離實驗 | |
| 橡膠表面發(fā)黃 | 1、老化引起的黃變（氧、臭氧、熱、光、機械應(yīng)力、水分） |
| 2、硫化物氧化 | |
| 3、原材料（輕質(zhì)碳酸鈣 硫磺 促進劑 氧化鋅 石蠟） | |
| 4、硫化工藝（硫化溫度高，時間長） | |
| 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，需要加附著力促進劑 | |
| 3、基材處理不好，沒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 | |
| 塑料開裂、斷裂 | 1、添加回料 |
| 2、應(yīng)力開裂,老化降解開裂 | |
| 3、使用不當(dāng) | |
| 4、材質(zhì)(填料過多,沒有加增韌劑),強度不足 | |
| 5、模具問題 | |
| 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)時局部溫度超高 | |
| 塑料薄膜軟化 | 1、高溫 |
| 2、配方設(shè)計不當(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)問題，施工過急造成環(huán)境潮濕，通風(fēng)不好 |
| 2、石膏脫模油濃度過高 | ||
| 3、石膏粉質(zhì)量有問題等 | ||
| 水泥 | 水泥地面裂縫 | 1、砼（混凝土）的細料過多； |
| 2、澆注后保養(yǎng)不到位； | ||
| 3、基礎(chǔ)未緊實，有局部回填土； | ||
| 4、水泥質(zhì)量有問題； | ||
| 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)含量過多等 | ||
| 其他 | 1、配料不合理，粗集料過多，細集料偏少； | |
| 2、骨料大小不當(dāng)，針片狀顆粒含量過多 | ||
| 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，由于氣泡行程過長，氣泡也不能完全排出，這樣也會造成混凝土結(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：基材沒干透涂料就施工 | ||
| 3、外墻涂料選型不對，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。在受太陽照射下，熱效應(yīng)不均勻 |
| 2、在采用人工裁切玻璃時，裁切的玻璃邊緣一定要求平直光滑，不準許有崩邊、牙邊、崩角等缺陷。要保證玻璃周邊沒有傷殘狀態(tài)下使用，否則在玻璃邊緣有缺陷處極易產(chǎn)生自爆點 | ||
| 3、玻璃安裝過程中出現(xiàn)問題 | ||
| 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，需要加附著力促進劑 | |
| 3、基材處理不好，沒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，老化的原因很多過熱、光照、接觸酸、堿等物質(zhì)等 |
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