四川成都高分子材料失效分析第三方

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失效分析在提高产品质量，技术开发、改进，产品修复及仲裁失效事故等方面具有很强的实际意义，是根据失效模式和现象，通过分析和验证，模拟重现失效的现象，找出失效的原因，挖掘出失效的机理的活动。方法分为有损分析，无损分析，物理分析，化学分析等， 其领域成分检测 。

 

失效分析常见类型

    早期失效率高的原因是产品中存在不合格的部件；晚期失效率高的原因是产品部件经长期使用后进入失效期。机械产品中的磨合、电子元器件的老化筛选等就是根据这种失效规律而制定的保证可靠性的措施。失效按其工程含义分为暂失效和*失效、突然失效和渐变失效，按经济观点分为正常损耗失效、本质缺陷失效、误用失效和**负荷失效。产品的种类和状态繁多，失效的形式也千差万别。因此对失效分析难以规定统一的模式。失效分析可分为整机失效分析和零部件残骸失效分析，也可按产品发展阶段、失效场合、分析目的进行失效分析。失效分析的工作程序通常分为明确要求，调查研究，分析失效机制和提出对策等阶段。失效分析的核心是失效机制的分析和揭示。

 

 部分检测方法

1. 无损检测(NDT)别名无损探伤。指在不损害或不影响被检测对象使用性能,不伤害被检测对象内部组织的前提下，利用材料内部结构异常或缺陷存在引起的热、声、光、电、磁等反应的变化，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，对试件内部及表面的结构、性质、状态及缺陷的类型、性质、数量、形状、位置、尺寸、分布及其变化进行检查和测试的方法 。

无损检测方法：涡流检测(ECT）、射线照相检验（RT）、超声检测(UT）、磁粉检测 (MT）和液体渗透检测(PT) 五种。其他无损检测方法：声发射检测（AE）、热像/红外（TIR）、泄漏试验（LT）、交流场测量技术（ACFMT）、漏磁检验（MFL）、远场测试检测方法（RFT）、超声波衍射时差法（TOFD）等。

 

2.物理测试(Physical test) 对物质材料的分析，检验，从而确定物质的强度承受力是否符合标准。测试材料或结构承受力而不发生破坏的能力所进行的试验。材料强度试验测定材料屈服极限、强度极限或疲劳极限等指标。结构强度试验测定结构的极限承受力，它不仅同材料强度有关，而且同结构的几何形状、机构配件、外力作用形式有关，按试验加载方式为静强度试验、动强度试验和疲劳强度试验等。按环境温度可分为常温强度试验、热（高温）强度试验或冷（低温）强度试验等。试验设备包括静强度试验设备、动强度试验设备和疲劳强度试验设备等。

 

3.化学分析(chemical analysis )利用物质的化学反应为基础的分析，称为化学分析。化学分析历史悠久，是分析化学的基础，又称为经典分析。化学分析是**定量的，根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系，通过计算得待测组分的量。而另一重要的分析方法仪器分析是相对定量，根据标准工作曲线，估计出来。

 

 化学分析分类

1. 滴定分析(Titration analysis )是将已知准确浓度的标准溶液滴加到被测物质的溶液中直至所加溶液物质的量按化学计量关系恰好反应完全，然后根据所加标准溶液的浓度和所消耗的体积，计算出被测物质含量的分析方法。由于这种测定方法是以测量溶液体积为基础，故又称为容量分析。

滴定分析根据其反应类型的不同，可将其分为：

   1.酸碱滴定法：测各类酸碱的酸碱度和酸碱的含量；

   2.氧化还原滴定法：测具有氧化还原性的物质；

   3.络合滴定法：测金属离子的含量；

   4.沉淀滴定法：测卤素和银。

 

2.重量分析（gravimetric analysis） 化学分析中的一种定量测定方法，指以质量为测量值的分析方法。将被测组分别与其他分离，称重计算含量。精确到0.1-0.2 %对低含量组分测定误差较大，尽量避免用，又称重量法。

 

重量分析法的分类与特点

  1.沉淀法：是重量分析的重要方法，这种方法是利用试剂与待测组分生成溶解度很小的沉淀，经过过滤、洗涤、烘干或灼烧成为组成一定的物质，然后称其质量，再计算待测组分的含量。

  2.气化法(挥发法):利用物质的挥发性质，通过加热或其他方法使试验中的待测组分挥发逸出，然后根据试样的质量的减少计算该组分的含量；或者用吸收剂收逸出的组分，根据吸收剂质量的增加计算该组分的含量。

  3.电解法:利用电解的方法，使待测金属离子在电极上还原析出，然后称量，根据电极增加的质量要求得其含量。重量分析法是经典的化学分析法，它通过直接称量得到分析的结果，不需要从容量器皿中引入许多数据，也不需要标准试样或基准物质做比较。对高含量组分的测定，重量分析法比较准确，一般测定的相对误差不大于0.1%。

 

分析失效基本原因

1. 失效和失效分析

产品丧失规定的功能称为失效。判断失效的模式，查找失效原因和机理，提出预防再失效的对策的技术活动和管理活动称为失效分析。

2. 失效和事故

失效与事故是紧密相关的两个范畴，事故强调的是后果，即造成的损失和危害，而失效强调的是机械产品本身的功能状态。失效和事故常常有一定的因果关系，但两者没有必然的联系。

3. 失效和可靠

失效是可靠的反义词。机电产品的可靠度R(t）是指时间t内还能满足规定功能产品的比率，即n(t)/n(0),n(t）为时间t内满足规定功能产品的数量，n(0）为产品试验总数量。累积失效概率F(t）就是时间t内的不可靠度，即F(t)=1-R(t)=[n(0)-n(t)]/n(0）。

4.失效件和废品

失效件是指进入商品流通领域后发生故障的零件，而废品则是指进入商品流通领域前发生质量问题的零件。废品分析采用的方法常与失效分析方法一致。

5.失效学

研究机电产品失效的诊断、预测和预防理论、技术和方法的交叉综合的分支学科。失效学与相关学科的边界还不够明确，它是一个发展中的新兴学科。

1、简介

技术的全新要求和产品的高要求化，而客户对高要求产品及工艺理解不一，导致高分子材料断裂、开裂、腐蚀、变色等之类失效频繁出现，常引起供应商与用户间的责任纠纷，导致严重的经济损失。进而越来越多的企业、单位对于高分子材料失效分析有了一个全新的要求，不再是以往的直接更换等常规手段，而需要通过失效分析手段查找其失效的根本原因及机理，来提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面。

 

2、服务对象

高分子材料生产厂商：深入产品失效产生可能原因的设计、生产、工艺、储存、运输等阶段，深究其失效机理，为提升产品良率及优化生产工艺方面提供依据。

组装厂：责任仲裁；改进组装生产工艺；对供应商来料检验品质方面提供帮助。 

经销商或代理商：为品质责任提供有利证据，对其责任进行公正界定。

整机用户：改进产品工艺及可靠性，提高产品核心竞争力。

 

3、失效分析意义

1）查明高分子材料失效根本原因，有效提出工艺及产品设计等方面改进意见；

2）提供产品及工艺改进意见，提升产品良率、可靠性及竞争力；

3）明确产品失效的责任方，为**仲裁提供依据。

 

4、主要失效模式（但不限于）

断裂、开裂、腐蚀、分层、起泡、涂层脱落、变色、磨损失效等。

 

塑料外框发黄失效	塑料连接器开裂失效
IC分层失效	多层油墨脱落失效
电梯按钮PC外框断裂失效

 

5、常用失效分析技术手段 

材料成分分析方面：

傅立叶变换显微红外光谱分析（FTIR）

显微共焦拉曼光谱仪（Raman）

扫描电镜及能谱分析（SEM/EDS）  

X射线荧光光谱分析（XRF）

气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）

裂解气相色谱-质谱联用（PGC-MS）

核磁共振分析（NMR）

俄歇电子能谱分析（AES）

X射线光电子能谱分析（XPS）

X射线衍射仪（XRD）

飞行时间二次离子质谱分析（TOF-SIMS）

 

 

材料热分析方面：

差示扫描量热法（DSC）

热重分析（TGA）

热机械分析（TMA）

动态热机械分析（DMA）

 

 

材料裂解分析方面：

凝胶渗透色谱分析（GPC）

熔融指数测试（MFR）

 

材料断口分析方面：

体式显微镜（OM）

扫描电镜分析（SEM）

 

材料物理性能测试：拉伸强度、弯曲强度等

 

失效复现/验证

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