铜线腐蚀断裂开路失效分析典型案例 -j9九游会登录入口

铜线腐蚀断裂开路失效分析典型案例

电磁阀内线圈是电磁阀实现自动化控制的关键部件，其应用领域广泛且重要。

本文以某电磁阀内线圈断路失效为例，通过失效确认、化学溶解、物理拆解等测试方法，分析其失效原因与机理。

测试分析

1 失效确认

由表1可知，ng1和ng2拆解前为开路，ok件阻值约为36ω。

2 化学溶解

将ng1与ok1用溶剂侵泡，将外层尼龙去除后测阻值，表2为化学溶解前后电阻值。由表可知，ng1溶解前为开路，溶解后显示高阻值，这可能与化学溶解将断面绝缘物质清理干净有关。

图1为对溶解后的线路进行电阻测量。由表3可知，ng1异常位置位于绕线内，排除电极与铜线接线容易引起的不良。

图1. 线路测量示意图

如图2，拆开线圈时发现铜线易折断，低倍图下观察可见铜线漆包线破坏，基材裸露，裸露处可见明显的腐蚀疏松特征。

图2. ng1异常位置低倍图

由图3可知，铜线发生严重腐蚀，横截面积减小。

图3. 化学溶解ng1微观与能谱图

由图4可知，异常处铜基材疏松，为明显腐蚀特征。腐蚀降低横截面积，疏松颗粒间表面接触，显著增加电阻。

图4. ng1金相微观图

3 物理拆解

对其他位置断线断口进行观察，断口表面可见蓝/绿色结晶物，将结晶物从铜线上取下后进行能谱分析，发现存在br元素，结晶产物疑似为cubr元素有关的晶体。

图5. 断线断口微观与能谱图

4 br来源

经过对透明壳体与蓝色壳体能谱图分析，壳体内可见填充物，其主要元素为si/ca/al/mg。

由红外光谱可知，铜线表面油脂为饱和烃类油，外壳为尼龙66。

对外壳进行xrf测试可知，ng1与ok1均检测到br及sb元素。br与sb元素是溴系阻燃剂的特征成分，其中sb元素是以溴系阻燃剂的协效剂在塑胶阻燃体系中应用。

聚酰胺树脂（pa）的卤-锑阻燃体系中，通常卤化物的加入量为10-15%，锑化物的加入量为4-6%时，才具有良好的阻燃效果。其中溴含量偏低，推测其并不是以阻燃剂加入在树脂中，而是以杂质元素的形式存在。

由以上分析可知：

铜线发生腐蚀，腐蚀将导致铜线截面积减小，接触电阻显著增加，严重者发生断裂开路。

断裂位置存在br元素，生成绿色的结晶盐从颜色看可能为碱式溴化铜物质。

检测发现在蓝色与透明壳体内存在微量常见的阻燃剂br、sb，推测可能为回收料混入形成杂质元素，造粒时经过高温处理，br以离子分解析出。

铜线发生腐蚀，除br离子外，还要有空气、水等离子电解质的载体。铜基材与含br离子的电解质接触，其表面漆包线需要发生破裂，这也是腐蚀位置仅局部发生的原因。当铜线处表面形成一层含br离子电解液膜时，铜发生电化学溶解，形成cu ，生成高阻抗腐蚀产物。

总结：

铜线发生br腐蚀是电磁阀内线圈断路的主要原因，漆线局部损伤加快失效。

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