涂/镀层失效分析（Failure analysis）

涂/镀层材料概述

涂/镀层不仅能够装饰零部件的外观，修复零件表面缺陷，而且还能赋予零件表面特殊性能，包括提高表面硬度、耐磨性、耐蚀性、导电性和高温抗氧化性等。涉及到的产品包括家用电器、汽车、门窗、金属紧固件和电子产品等。由于技术的全新要求和产品的高要求化，而客户对高要求产品及工艺理解不一，于是涂/镀层材料分层、开裂、腐蚀、变色等之类失效频繁出现，常引起供应商与用户间的责任纠纷，所以导致了严重的经济损失。通过失效分析一系列分析验证手段，可以查找其失效的根本原因及机理，其在提高产品质量、工艺改进及责任仲裁等方面具有重要意义。

涂/镀层材料服务群体

涂/镀层材料生产厂商：明确其产品质量问题，并深入产品失效产生可能原因的设计、生产、工艺、储存、运输等阶段，深究失效的根本原因及机理，为提升产品良率及优化生产工艺方面提供依据。

经销商或代理商：控制来料品质，为品质责任提供有利证据。

整机用户：及时跟进产品可靠性，提高产品核心竞争力。

涂/镀层失效分析步骤

①背景调查：

失效背景（失效概况、不良率、服役条件(受力状况及环境说明等)、设计寿命及实际寿命(适用于断裂失效)等信息）、工艺流程（生产工艺流程详细说明）、产品材质规格（机械性能，成分及硬度规格等参数）

②提出分析方案：

㈠外观检查：显微组织观察（金相组织、夹杂物分析、碳化物不均匀度、粗晶层、脱碳层及其他缺陷分析）；

㈡非破坏性分析：C-SAM超声波扫描、X射线涂镀层厚度分析等；

㈢破坏性分析：切片分析、SEM/EDS成分分析、红墨水试验等技术分析。

③初步结论：综合物理、化学等各类分析手段得到初步失效结论；

④验证：设计模拟试验进行失效现象复现，验证初步结论；

⑤报告：根据测试结果制作综合失效分析报告，找到失效原因并提出相应改善意见。

主要失效模式（但不限于）

分层、开裂、腐蚀、起泡、涂/镀层脱落、变色失效等、IC分层失效多层油墨脱落失效、涂层样品界面点腐蚀失效涂层表面起泡失效；

（1）油漆涂层脱落的可能原因

1、被涂工件表面过分光滑，涂漆前未经表面处理或处理不彻底，表面残存水分、油污、氧化皮等；

2、底漆选择不对造成油漆脱落。如漆膜过硬，使面漆不易粘合或底漆光泽太大等原因；

3、漆膜过厚或漆膜层间干得不透，遇到水气等；

4、烘烤时间温度过高或者时间过长（施工温度不当）；

5、油漆喷、涂等施工操作不当。

（2）镀层脱落的可能原因

1、基材表面有油污或异物，经过电镀前处理不能完全清除掉，导致无法产生电镀层；

2、基材有轻微、易脱落的重皮，在电镀后，有外力的作用下，导致有镀层的重皮脱落，露出基材；

3、电镀后，在大的外力作用下（碰撞等），发生镀层与基材脱落；

4、由于电镀后，表面产生较多的颗粒，当外力将颗粒去除后，就露出基材或打底镀层的外观；

5、辅助阳*太靠近产品面，电流过大，引起烧焦现象。

常用手段

成分分析：

参见高分子材料失效分析

热分析：

参见高分子材料失效分析

断口分析：

体式显微镜（OM）

扫描电镜分析（SEM）

物理性能：

拉伸强度、弯曲强度等

模拟试验（必要时）

在同样工况下进行试验，或者在模拟工况下进行试验。

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