金屬材料及零部件失效分析 | 電子元器件失效分析 | |
涂/鍍層失效分析 |
復合材料失效分析
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斷裂、開裂、脫粘、分層、壓縮后屈曲、沖擊損傷環(huán)境因素導致的失效等。
國家認可資質(zhì)背書
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檢測項目
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●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)。
●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)
●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。
失效分析流程
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(1)失效背景調(diào)查:產(chǎn)品失效現(xiàn)象?失效環(huán)境?失效階段(設計調(diào)試、中試、早期失效、中期失效等等)?失效比例?失效歷史數(shù)據(jù)?
(2)非破壞分析:X射線透視檢查、超聲掃描檢查、電性能測試、形貌檢查、局部成分分析等。
(3)破壞性分析:開封檢查、剖面分析、探針測試、聚焦離子束分析、熱性能測試、體成分測試、機械性能測試等。
(4)使用條件分析:結(jié)構(gòu)分析、力學分析、熱學分析、環(huán)境條件、約束條件等綜合分析。
(5)模擬驗證實驗:根據(jù)分析所得失效機理設計模擬實驗,對失效機理進行驗證。
注:失效發(fā)生時的現(xiàn)場和樣品務必進行細致保護,避免力、熱、電等方面因素的二次傷害。
常用復合材料失效分析技術(shù)手段:
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1、無損檢測:X-Ray透視檢查、工業(yè)CT掃描、C-SAM超聲檢測技術(shù)。
2、成分分析:涉及X射線熒光光譜分析(XRF)、傅立葉變換顯微紅外光譜分析(FTIR)、顯微共焦拉曼光譜儀(Raman)、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)、X射線衍射儀(XRD)等。
3、熱分析:包括重分析法(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)、FTIR、Raman等。
4、破壞性實驗:如切片分析(金相切片、聚焦離子束(FIB)制樣、離子研磨(CP)制樣)等。
5、物理性能測試:包括拉伸、壓縮、彎曲、剪切、沖擊、疲勞等力學性能測試。
6、電性能測試:涉及擊穿電壓、耐電壓、介電常數(shù)、電遷移等。
7、環(huán)境適應性測試:如濕熱測試、鹽霧測試、紫外線老化測試等。
標準遵循:測試過程中可能會參考的標準包括GB/T 5351-2005、GB/T 32303-2015等國家標準,以及ISO 527-4等國際標準。
1、斷裂:當復合材料中的纖維承受的載荷超過其強度極限時,纖維可能會發(fā)生斷裂。這種失效模式通常是由于過載或纖維本身的質(zhì)量問題導致的。
2、開裂:基體材料在受到過大的應力或溫度變化時,可能會出現(xiàn)裂紋或斷裂。這種失效模式會降低復合材料的整體強度和剛度。
3、脫粘:復合材料中纖維與基體之間的界面可能會因為粘結(jié)力不足、纖維表面處理不當或外部環(huán)境因素而發(fā)生分離,嚴重影響復合材料的力學性能。
4、分層:層與層之間的分離是復合材料中常見的失效形式,通常由于層間剪切力不足或外部沖擊引起,會顯著降低復合材料的承載能力和整體性能。
5、壓縮后屈曲:復合材料在壓縮載荷下可能會發(fā)生屈曲,屈曲后的進一步加載可能導致材料的壓縮后屈曲損傷。
6、沖擊損傷:高速沖擊可能導致復合材料內(nèi)部產(chǎn)生損傷,如分層、纖維斷裂和基體開裂等,這些損傷可能不會立即顯現(xiàn),但會降低材料的剩余強度。
7、環(huán)境因素導致的失效:紫外線輻射、化學腐蝕、高溫氧化等環(huán)境因素也可能影響復合材料的性能,導致材料性能下降或失效。