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案件背景： 

失效樣品為BTFT35A后殼件；材質(zhì)為PC/ABS (HAC8260)，現(xiàn)用戶(hù)端發(fā)現(xiàn)有6例后殼服役過(guò)程中發(fā)生開(kāi)裂，失效件服役時(shí)間約6個(gè)月左右?，F(xiàn)提供NG品2pcs、OK品2pcs以及同牌號(hào)原料，委托實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析。

一.測(cè)試方案

二.測(cè)試結(jié)果

2.1. 表面觀察

將NG品各斷面進(jìn)行表面宏觀觀察(圖1)

圖1 表面形貌(NG品) 

小結(jié)：

1.失效樣品裂紋均為厚度方向的貫穿性裂紋，裂紋涉及多個(gè)螺絲擠壓位置的連通現(xiàn)象，整體斷面非瞬斷斷裂，為裂紋多次擴(kuò)展形成；

2.斷面均存在“波紋狀”花紋，這是明顯的應(yīng)力釋放形成的應(yīng)力臺(tái)階痕跡。結(jié)合斷面花紋的走向，推測(cè)裂紋源為螺絲接觸的對(duì)向位置。

2.2. 塑件斷面SEM&EDS分析

對(duì)NG品斷面進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下(圖2)(表1~表2)：

圖2 SEM形貌(NG品)

表1 NG品EDS成份測(cè)試結(jié)果(%)

表2 OK品EDS成份測(cè)試結(jié)果(%)

小結(jié)：

1.SEM結(jié)果表明，NG品斷面均為脆性斷裂痕跡，裂紋源為螺絲接觸的對(duì)向位置，存在明顯的應(yīng)力釋放紋路，其裂紋生成周期較長(zhǎng)；斷面未發(fā)現(xiàn)有有機(jī)物腐蝕痕跡，基本可以排除化學(xué)有機(jī)物誘導(dǎo)開(kāi)裂導(dǎo)致。

2.通過(guò)對(duì)NG品斷面以及OK品切面的成份進(jìn)行EDS表征，構(gòu)成元素均為碳元素與氧元素，碳氧比例基本一致，未發(fā)現(xiàn)其它異常性元素。

2.3. 塑件斷口材質(zhì)分析

選取NG品開(kāi)裂位置以及OK品相同位置取樣進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如下(圖3~圖6)(表3)：

圖3 FTIR譜圖

圖4 DSC對(duì)比譜圖(第一段升溫)

圖5 DSC對(duì)比譜圖(第二段升溫)

 圖6 TGA對(duì)比譜圖

表3 材質(zhì)比對(duì)結(jié)果

小結(jié)：

1.DSC測(cè)試結(jié)果顯示，NG品-1相較OK品以及原料，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較為一致，NG品-2第二個(gè)玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相較OK品以及原料偏低。 

2.TGA測(cè)試結(jié)果表明，兩者均有一個(gè)降解臺(tái)階，降解趨勢(shì)基本一致，但NG品-1以及NG品-2的裂解溫度的溫度偏低5℃以上，分別為408.36℃和414.41℃。表明NG品的材料穩(wěn)定性存在差異，推測(cè)NG品存在降解現(xiàn)象。

3. FTIR測(cè)試結(jié)果表明，主體材質(zhì)均為PC/ABS。

4.綜上，通過(guò)比對(duì)材質(zhì)特性，材質(zhì)組成均為PC/ABS，F(xiàn)TIR&DSC圖譜基本吻合，TGA圖譜存在差異，推測(cè)NG品存在降解現(xiàn)象。

2.4流動(dòng)速率測(cè)試(表4)(圖7)

表4 熔體流動(dòng)速率結(jié)果

圖7 熔體質(zhì)量流動(dòng)速率測(cè)試

小結(jié)：

1.OK品的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率分別為26.6g/10min，原料實(shí)測(cè)的熔體質(zhì)量流動(dòng)速率為29.4g/10min，OK品與原料較為接近； NG品不同位置取樣測(cè)試結(jié)果分別為62.7g/10min和63.4g/10min；

2.NG品的結(jié)果相較原料存在明顯差異，NG品相比原料變化率已達(dá)110%以上，熔體質(zhì)量流動(dòng)速率變化是聚合物分子量的宏觀體現(xiàn)，表明NG品的分子鏈已發(fā)生明顯的變化，即存在明顯的降解風(fēng)險(xiǎn)。

三.分析結(jié)論

綜上，后殼開(kāi)裂的失效原因推測(cè)為材料自身存在降解，導(dǎo)致其機(jī)械韌性降低，在裝配以及使用過(guò)程中，受螺絲施加的外部機(jī)械應(yīng)力出現(xiàn)裂紋，裂紋沿機(jī)械應(yīng)力方向擴(kuò)展到螺絲與殼體接觸的位置，后裂紋隨應(yīng)力釋放繼續(xù)擴(kuò)展，從而形成該失效現(xiàn)象。

四.改善建議

1.建議對(duì)成型制程進(jìn)行優(yōu)化，以減少塑件發(fā)生降解的現(xiàn)象；

2.對(duì)成型前后的塑件熔體流動(dòng)速率進(jìn)行管控，變化率不宜過(guò)大。