技術(shù)文章
TECHNICAL ARTICLES1、高分子材料失效分析
高分子材料技術(shù)總的發(fā)展趨勢是高性能化、高功能化、復(fù)合化、智能化和綠色化。因為技術(shù)的全新要求和產(chǎn)品的高要求化,而需要通過失效分析手段查找其失效的根本原因及機理,來提高產(chǎn)品質(zhì)量、工藝改進及責任仲裁等方面。
失效模式:
斷裂,開裂,分層,腐蝕,起泡,涂層脫落,變色,磨損失效
常用手段:
成分分析:
傅里葉紅外光譜儀(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)
熱機械分析(TMA)
熱重分析(TGA)
動態(tài)熱機械分析(DMA)
導熱系數(shù)(穩(wěn)態(tài)熱流法、激光散射法)
裂解分析:
裂解氣相色譜-質(zhì)譜法
凝膠滲透色譜分析(GPC)
熔融指數(shù)測試(MFR)
斷口分析:
掃描電子顯微鏡(SEM),X射線能譜儀(EDS)等
物理性能分析:
硬度計,拉伸試驗機, 試驗機等
2、復(fù)合材料失效分析
復(fù)合材料是由兩種或兩種以上不同性質(zhì)的材料組合而成。具有比強度高,韌性,良好的環(huán)境抗力等特點,因此在實際生產(chǎn)中得以應(yīng)用。
失效模式
斷裂,變色失效,腐蝕,機械性能不足等
常用手段
無損檢測:
射線檢測技術(shù)( X 射線、γ 射線、中子射線等),工業(yè)CT,康普頓背散射成像(CST)技術(shù),超聲檢測技術(shù)(穿透法、脈沖反射法、串列法),紅外熱波檢測技術(shù),聲發(fā)射檢測技術(shù),渦流檢測技術(shù),微波檢測技術(shù),激光全息檢驗法等。
成分分析:
X射線熒光光譜分析(XRF)等,參見高分子材料失效分析中成分分析。
熱分析:
重分析法(TG)、差示掃描量熱法(DSC)、靜態(tài)熱機械分析法(TMA)、動態(tài)熱機械分析(DMTA)、動態(tài)介電分析(DETA)
破壞性實驗:
切片分析(金相切片、聚焦離子束(FIB)制樣、離子研磨(CP)制樣)
3、涂層/鍍層失效分析
失效模式
分層,開裂,腐蝕,起泡,涂/鍍層脫落,變色失效等
常用手段
成分分析:
參見高分子材料失效分析
熱分析:
參見高分子材料失效分析
斷口分析:
體式顯微鏡(OM)
掃描電鏡分析(SEM)
物理性能:
拉伸強度、彎曲強度等
總結(jié):失效分析是經(jīng)驗和科學的結(jié)合,失效分析工程師就如醫(yī)生,工藝設(shè)計之初要有預(yù)防對策;產(chǎn)品生產(chǎn)后,進行體檢,找出其中的隱患,給出預(yù)防辦法去防止;失效發(fā)生后通過各種手段查找病因:驗血,照X光,做B超等,根據(jù)檢驗的數(shù)據(jù)進行分析是什么癥狀并對癥下藥,給出補救辦法。
目前這方面做得比較欠缺,設(shè)計、生產(chǎn)、失效,各干各的。實際上,失效分析應(yīng)該參與到產(chǎn)品的設(shè)計工作,這樣才能從根本上避免產(chǎn)品失效。
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