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失效分析
文章作者：admin 更新时间：2020-11-12
什么是失效分析：
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。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。
为品质责任提供有利证据，对其责任进行公正界定。
主要失效模式
断裂、开裂、腐蚀、分层、起泡、涂层脱落、变色、磨损失效等
失效分析会用到哪些仪器？
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）
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）
常见各类材料失效现象分析
橡胶失效分析
| 失效现象 | 失效原因 |
| 橡胶开裂 | 1、硫化速度太快，胶料流动不充分；硫化程度不够或者过硫化 |
| 2、胶料脏或是胶料沾到污渍及杂质 | |
| 3、隔离剂或脱模剂的添加量太多 | |
| 4、胶料的厚度不够 | |
| 5、添加再生料过多 | |
| 6、胶料混炼不均(氧化锌、填料和油品) | |
| 7、早期老化 | |
| 橡胶喷霜 （橡胶喷霜，包括胶料表面喷霜和制品表面喷霜。喷霜是液体或固体配合剂由橡胶 内部迁移到橡胶表面的现象，是橡胶内部配合剂析出 | 1、配方设计不当: |
| 饱和喷出:常见于硫磺,促进剂,活性剂,防老剂 | |
| 迁移喷出:常见于加工助剂,迁移性防老剂.抗静电剂 | |
| 生成喷出:常见于硫磺硫化体系中促进剂并用反应生成物 | |
| 反应滞留:常见于有机过氧化物硫化体系低分子物质过量 | |
| 应力喷出:常见于无机填料:如碳酸钙 | |
| 2、工艺操作不当 | |
| 混炼不均造成分散不良,局部超过饱和度 | |
| 炼胶温度过高,使配合剂局部过量 | |
| 称量不准确(多称,少称,漏称,错称) | |
| 硫化温度过高,高分子降解造成喷霜 | |
| 硫化温度过低,造成反应不完全而发生的欠硫喷霜 | |
| 硫化时间不够,造成欠硫喷霜 | |
| 喷洒的脱模剂或洗模水操作不当,造成橡胶表面发白现象 | |
| 3、原材料质量波动 | |
| 因产地材质不同、制法不同、工艺不同、批量不同原材料有很大差别,生胶的合成工艺:聚合温度,催化剂,合成单体等的差异,引起溶解度的不同.纯度、水分、灰分、pH值、物理性能等发生变化 | |
| 4、储存条件差 | |
| 温度：配合剂在橡胶中的溶解度一般都是随着温度的升降而升降 | |
| 时间(压力湿度)：橡胶储存时所受的压力、周围空气的湿度以及时间对配合剂的溶解度也有影响，一般情况下影响不大。但是，如果压力较大，受压部位橡胶中的配合剂就会形成晶核，析出于橡胶表面，形成喷霜;如果空气的湿度过大，橡胶中极性大的配合剂对生胶(非极性)的作用减弱，配合剂溶解度下降，从而导致喷霜;储存时间越长，橡胶表面喷霜越明显，由于储存环境中空气的温度和湿度随着季节的变化而不同，并且差别较大，极易造成配合剂的溶解度发生变化，从而导致喷霜。 | |
| 5、橡胶老化 | |
| 橡胶老化大都导致硫化胶完整的均衡的网状结构发生破坏，从而也破坏了橡胶体系内各种配合剂与生胶分子以及配合剂之间的化学的或物理的结合，降低了配合剂在橡胶体系内的溶解度。因此，那些局部处于过饱和状态的配合剂便会从橡胶中游离析出，形成喷霜 | |
| 橡胶和胶黏剂脱胶 | 1、橡胶的硫化速度和胶黏剂的硫化速度不一致，导致粘结分子力降低 |
| 2、胶黏剂选取不当，涂覆工艺不合理 | |
| 3、金属骨架材料前处理不到位（表面清洁度不够，粗糙度不够，涂刷方式不当） | |
| 4、橡胶配方设计没有添加胶黏剂成分 | |
| 5、剥离实验不合格或者是没有做剥离实验 | |
| 橡胶表面发黄 | 1、老化引起的黄变（氧、臭氧、热、光、机械应力、水分） |
| 2、硫化物氧化 | |
| 3、原材料（轻质碳酸钙 硫磺 促进剂 氧化锌 石蜡） | |
| 4、硫化工艺（硫化温度高，时间长） | |
| 5、杂质引起的等 | |
| 脱落原因 | 1、主要考虑胶黏剂与基材是否配套，例如：是否是把塑料粘结剂用在金属粘结剂上； |
| 2、基材本身比较难粘合，需要加附着力促进剂 | |
| 3、基材处理不好，没有将基材表面处理干净 | |
| 4、胶黏剂固化不完全等 | |
| 双面胶黄变 | 主要是考虑老化引起的，老化的原因很多过热、光照、接触酸、碱等物质等 |
塑胶失效分析
| 失效现象 | 失效原因 |
| 塑料黄变 | 1、光照老化降解，抗氧剂紫外线吸收剂流失，添加回料，储存不当（自然光、紫外线、热、氧、应力、化学侵蚀、水分） |
| 2、钛白粉填料也易导致发黄，注意不是其中的钛造成，而是其中的石粉造成 | |
| 杂质引起 | |
| 塑料开裂、断裂 | 1、添加回料 |
| 2、应力开裂,老化降解开裂 | |
| 3、使用不当 | |
| 4、材质(填料过多,没有加增韧剂),强度不足 | |
| 5、模具问题 | |
| 塑料薄膜产生气泡 | 1、水分,残留溶剂 |
| 2、气体混入，排气不充分 | |
| 3、工艺压力不足 | |
| 4、材质透气性不好 | |
| 5、生产时局部温度超高 | |
| 塑料薄膜软化 | 1、高温 |
| 2、配方设计不当，选材不合理 | |
| 3、受外界环境的影响提早老化 |
建材失效分析
| 产品 | 失效现象 | 失效原因 |
| 石膏 | 石膏黄变 | 1、石膏板受潮，施工工艺出现问题，施工过急造成环境潮湿，通风不好 |
| 2、石膏脱模油浓度过高 | ||
| 3、石膏粉质量有问题等 | ||
| 水泥 | 水泥地面裂缝 | 1、砼（混凝土）的细料过多； |
| 2、浇注后保养不到位； | ||
| 3、基础未紧实，有局部回填土； | ||
| 4、水泥质量有问题； | ||
| 5、混凝土搅拌不均匀等 | ||
| 水泥不凝固 | 1、水泥质量不好，已经失效 | |
| 2、水泥受潮 | ||
| 3、水泥杂质含量过多等 | ||
| 其他 | 1、配料不合理，粗集料过多，细集料偏少； | |
| 2、骨料大小不当，针片状颗粒含量过多 | ||
| 3、用水量较大，水灰比较高的混凝土； | ||
| 4、与某些外掺剂以及水泥自身的化学成分有关； | ||
| 5、与混凝土浇筑不均匀有关。往往浇注厚度都偏高，由于气泡行程过长，气泡也不能完全排出，这样也会造成混凝土结构表面气泡等 | ||
| 涂料 | 外墙涂料脱落原因 | 1、基材原因，材料的孔隙率较大，容易含水，属于亲水性材料，外墙面层材料体积膨胀，导致脱落 |
| 2、施工原因：基材没干透涂料就施工 | ||
| 3、外墙涂料选型不对，不适合涂在外墙上 | ||
| 4、环境因素等 | ||
| 玻璃 | 玻璃破碎 | 1、玻璃本身质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，玻璃内有气泡夹渣等。在受太阳照射下，热效应不均匀 |
| 2、在采用人工裁切玻璃时，裁切的玻璃边缘一定要求平直光滑，不准许有崩边、牙边、崩角等缺陷。要保证玻璃周边没有伤残状态下使用，否则在玻璃边缘有缺陷处极易产生自爆点 | ||
| 3、玻璃安装过程中出现问题 | ||
| 4、气候条件影响等 |
胶粘剂失效分析
| 脱落原因 | 1、主要考虑胶黏剂与基材是否配套，例如：是否是把塑料粘结剂用在金属粘结剂上； |
| 2、基材本身比较难粘合，需要加附着力促进剂 | |
| 3、基材处理不好，没有将基材表面处理干净 | |
| 4、胶黏剂固化不完全等 | |
| 双面胶黄变 | 主要是考虑老化引起的，老化的原因很多过热、光照、接触酸、碱等物质等 |
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