美信分析是专业从事材料分析服务的第三方实验室,提供材料样品剖析、成分分析、配方分析、金属分析、化工品分析等检验、有毒有害物质检测及相关测试服务,服务对象涉及塑料、橡胶、油墨、焊料、表面处理、胶粘剂、添加剂、助焊剂、涂料、及金属材料等等行业。
检测项目/Test items

高分子材料失效分析

 

高分子材料失效分析

 

失效分析对产品的生产和使用都具有重要的意义,失效可能发生在产品寿命周期的各个阶段,发生在产品研制阶段、生产阶段到使用阶段的各个环节,通过分析工艺废次品、早期失效、试验失效、中试失效以及现场失效的失效产品明确失效模式、分析失效机理,最终明确失效原因。

 

失效分析意义

1. 查明高分子材料失效根本原因,提供产品及工艺改进意见,对工艺现状分析及评价,优化改进产品研发方案及生产工艺;

2. 有效地协助生产商及经销商等客户及时了解产品质量,对其产品有效提出并实施可靠性改进措施,提升产品良率及可靠性,降低生产成本,提升企业核心竞争力;

3. 明确产品失效的责任方,为司法仲裁提供依据。

 

目前您是否有以下问题?

1. 橡胶或者塑料有喷霜、变色、有斑点异物、变形、开裂等问题?

2. 胶黏剂不固化,固化时间长?

3. 油墨变色、出现沉淀或者分层,析出不明物质等问题?

4. 涂料出现变色或浑浊、起霜、羽化、起皮或者裂纹等问题?

 

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常用失效分析手段

材料成分分析

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

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)

 

材料断口分析

体式显微镜(OM)

扫描电镜分析(SEM)

 

材料裂解分析

凝胶渗透色谱分析(GPC)

熔融指数测试(MFR)

 

材料物理性能测试

拉伸强度、弯曲强度等

 

失效复现、验证

 

美信失效分析的服务流程

① 前期客户同美信业务联系,说明问题情况,填写完整失效信息调查表;

② 然后美信分析工程师会根据调查表上的信息,如失效温度湿度,失效比例,生产环境等信息,跟客户了解背景,提供《失效分析方案》,向客户说明我们的思路如何查找原因并解决问题;

③ 方案无异议后,根据报价进行付款;

④ 之后美信分析技术团队根据方案结合生产,进行分析。期间充分和企业进行沟通,最终给出失效分析报告;

⑤ 客户可以根据报告进行改善,如果有问题,技术团队会及时跟进和探讨。

 

失效分析典型案例

某电声企业磁路粘接失效分析

 

失效过程描述

某电声企业在产品生产过程中,在进行产品常规可靠性实验----产品跌落时,出现粘接失效现象。两个金属件在跌落未达到规定要求次数时就出现脱落现象,如下图所示(为了不泄露公司信息,只截取粘接区域的局部信息)。

 

失效分析

 

失效分析

对于胶粘剂粘接的失效分析应该从两方面考虑,一方面是胶粘剂失效,另一方面是胶粘剂粘接的材料失效导致粘接失效。该事件初期,该企业按照胶粘剂失效进行分析,更换了多种胶粘剂,而上述失效并未得到很好改善。我司接到该案件后,结合该企业前期工作,从胶粘剂粘接的材料入手对案件进行分析,分析发现粘接失效后部件2的粘接区域较未粘接区域亮,因此怀疑是粘接后部件2的表面发生了失效。

 

借助扫面电子显微镜(SEM)以及其自带的能谱仪(EDS)对部件2的粘接区域与未粘接区域分析发现:

粘接区域含有的元素只有Zn,而非粘接区含的元素为Zn和O ,以及少量的Cr。

该金属件为镀锌件,客户要求供应商提供的镀锌件为镀锌后用三价铬钝化后的产品,但是表面成分分析发现,未粘接区域的铬含量较低,并且粘接区域检测不到铬的存在。

 

通过上述数据分析,该失效可能是由于部件2的供应商电镀不合格,粘接完跌落后部件2表面镀层失效,建议客户更换部件2供应商后,该问题得到了完美解决,为该客户减少了不必要的经济损失。

 

结论

通过上述案例我们发现,在胶粘剂粘接过程中,影响失效的因素有很多,但粘接材料失效也是胶粘剂粘接失效中的一个不可忽视的因素。所以,一旦出现产品失效,需要从很多方面进行分析,筛选,排除,确定最终的原因和解决方案。