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嘉峪檢測網(wǎng) 2019-12-27 11:31
黃銅連接線頭儲存紅斑分析
摘要
背景：音頻連接線組裝完儲存約6個月后，其RCA Jack頭表面出現(xiàn)紅色斑點，嚴重影響產(chǎn)品外觀。
分析結(jié)果：不良呈點狀腐蝕形貌，中心異物集聚并向邊緣擴展，含較多Na、S、Cl、K等；各鍍層厚度均達到要求規(guī)范，產(chǎn)品已經(jīng)腐蝕到銅層；紅斑中心區(qū)域均發(fā)現(xiàn)有鍍金層孔洞，直徑高達10μm以上；人工汗液可腐蝕RCA頭，防銹油擦拭不會造成產(chǎn)品腐蝕。
失效癥狀：外觀紅斑。
失效形式：腐蝕。
1.背景
Cable 部門生產(chǎn)之音頻連接線，組裝完儲存約6個月后，其RCA Jack頭表面出現(xiàn)紅色斑點，嚴重影響產(chǎn)品外觀。
2.實驗方案
3.實驗結(jié)果
不良狀況：
不良批次產(chǎn)品為5月生產(chǎn)，存儲6個月后出現(xiàn)斑點且不良率高達100%。
不良呈典型點狀腐蝕形貌，中心異物集聚，并有向邊緣擴展之勢；
異常位置成分(wt%)含較多Na、S、Cl、k等元素。
切片結(jié)果顯示：產(chǎn)品已經(jīng)腐蝕到銅層；
成分結(jié)果表明：腐蝕坑底部含Cl，腐蝕坑表面同時含有Cl和S。
膜厚測試結(jié)果見下表：
二者Au膜厚無明顯差異，不良品Ni層膜厚稍?。?/span>
各鍍層厚度均達到要求規(guī)范 。
對不良品表面用酒精擦拭后，分析發(fā)現(xiàn)：
點中心區(qū)域均發(fā)現(xiàn)有孔洞，直徑高達10μm以上；
孔洞中心被腐蝕產(chǎn)物填滿。
選取同批次RCA Jack頭，對其表面進行觀察，以分析產(chǎn)品鍍金表面質(zhì)量：
表面孔洞較多，其直徑可達10μm，且部分孔洞已深至銅層。
4.分析與討論
金屬腐蝕是由各種內(nèi)在的和外在的因素共同作用所引起的：
來料RCA Jack頭表面存在明顯的孔洞缺陷，表面保護不好,且易殘留手汗/防銹油等外來物質(zhì)；
不良產(chǎn)品為5月生產(chǎn)，正直夏季，溫度較其他季節(jié)偏高，操作人員更容易出汗，在缺陷位置容易粘附汗液 ，提供弱酸性環(huán)境。
人的汗液是一種無色透明或淡黃色帶有咸味呈弱酸性的液體，它的pH值為4～6。當汗液與金屬接觸時，會在金屬表面形成一層汗液膜，汗液膜(特別是Cl離子)會腐蝕金屬。
縱上推測腐蝕機理如下：產(chǎn)品來料表面存在孔洞缺陷，組裝操作手汗可能殘留在這些缺陷處,直接與銅層接觸，引起腐蝕。
防銹油不直接造成產(chǎn)品腐蝕，因易殘留而附著在腐蝕產(chǎn)物表面。
5.驗證
鑒于現(xiàn)場生產(chǎn)環(huán)境，操作手法不當?shù)榷喾矫嬉蛩?，易造成產(chǎn)品表面被汗液污染，從而導致腐蝕性元素Na、Cl、k等殘留于產(chǎn)品表面；
為分析腐蝕殘留元素S的來源，特將生產(chǎn)中所用到的防銹油進行EDS 分析，結(jié)果如下：
腐蝕殘留物中S元素很可能來源于殘留的防銹油。
6.高溫高濕實驗驗證
為驗證汗液污染及防銹油擦拭能否導致上述腐蝕，特進行如下驗證：取同批次RCA頭，表面分別涂防銹油，人工汗液產(chǎn)品在溫度85℃，濕度85%的條件下高溫高濕實驗48h，結(jié)果如下：
人工汗液可腐蝕RCA頭，防銹油擦拭不會造成產(chǎn)品腐蝕，腐蝕特征及腐蝕產(chǎn)物與不良品極相似。
7.結(jié)論
紅斑不良是由于RCA Jack頭表面腐蝕所致，腐蝕產(chǎn)物元素主要為Na、Cl 、S、k；腐蝕產(chǎn)物Cl來源于生產(chǎn)中手汗，S來源于防銹油殘留。
腐蝕的根本原因是鍍層表面存在孔洞缺陷，誘因是表面被手汗等臟物污染， 造成腐蝕性元素Cl直接銅接觸，引起電化學作用。
驗證表明：防銹油擦拭不造成腐蝕，僅殘留于樣品表面；而人工汗腐蝕的特征及產(chǎn)物與不良品極其相似。
8.改善建議
電鍍商確保鍍層無孔洞缺陷，內(nèi)部人員應帶上干凈手套、指套作業(yè)，避免手汗污染工件。
失效機理：鍍層結(jié)構(gòu)與汗液間的電化學腐蝕。
根本原因：鍍層表面存在孔洞缺陷,表面被手汗等臟物污染。
改善建議：電鍍商確保鍍層無孔洞,內(nèi)部人員作業(yè)避免手汗污染工件。
來源：優(yōu)爾鴻信
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