1、案例背景
本案例中的失效品航空插頭是經(jīng)絕緣檢測合格后予以出廠并交付客戶使用（檢測合格標(biāo)準(zhǔn)為:對航空插頭外金屬套殼與內(nèi)金屬觸條施加1000V DC電壓，兩者間的絕緣阻值大于500 MΩ為合格品），然而產(chǎn)品經(jīng)使用約兩周時間后，航空插頭出現(xiàn)絕緣阻值大幅下降的失效現(xiàn)象，而正常品航空插頭經(jīng)檢測合格后未曾使用。
2、分析方法簡述
首先對失效品和正常品進(jìn)行高溫試驗，對高溫下及冷卻后的樣品分別進(jìn)行絕緣測試，結(jié)果顯示：失效品航空插頭中含有一定量的水分，同時水的存在及高溫均會使航空插頭的絕緣阻值降低。接著對失效品航空插頭進(jìn)行拆裝試驗，發(fā)現(xiàn)航空插頭內(nèi)部絕緣組件上殘留有淺藍(lán)色的腐蝕物及附著有一層光亮的金屬膜，對拆除封裝膠前后失效航空插頭進(jìn)行絕緣阻值測試，結(jié)果顯示拆裝后失效航空插頭的絕緣阻值變?yōu)楹细?，而封裝膠的經(jīng)檢測其絕緣阻值正常。對絕緣組件上的淺藍(lán)色腐蝕物和光亮銀膜進(jìn)行SEM&EDS測試，結(jié)果表明淺藍(lán)色腐蝕物含有大量的鋅（Zn）、銅（Cu）、氯（Cl）, 殘留在紅膠上的光亮金屬膜含有的主要元素為銀（Ag）, SEM結(jié)果顯示金屬膜的微觀形貌呈樹枝狀，這是典型的金屬銀遷移表現(xiàn)，銀遷移膜和金屬腐蝕物殘留在絕緣組件上在外金屬套殼與內(nèi)金屬觸條構(gòu)件間形成斷斷續(xù)續(xù)的導(dǎo)電通路，從而導(dǎo)致航空插頭內(nèi)外絕緣阻值下降，拆除封裝膠的過程中破壞了已形成的導(dǎo)電通路，因此航空插頭阻值恢復(fù)正常。對航空插頭的所有金屬構(gòu)件進(jìn)行EDS測試，結(jié)果表明與內(nèi)金屬觸條一體的金屬構(gòu)件為表面鍍銀的銅鋅合金，其他金屬構(gòu)件均無銅鋅銀成分，因此淺藍(lán)色腐蝕物及銀遷移膜均來自與內(nèi)金屬觸條一體的金屬構(gòu)件，對所有的絕緣組件進(jìn)行紅外分析，結(jié)果顯示絕緣組件分別有聚酯、硅膠、聚氯乙烯（封裝膠），分別對失效品封裝膠和正常品封裝膠進(jìn)行離子色譜分析，結(jié)果顯示失效品封裝膠中氯離子的含量是正常品的1.8倍.
3、結(jié)果與討論
通電、高溫、潮濕、氯離子存在的條件下，航空插頭內(nèi)部金屬構(gòu)件發(fā)生了表面鍍銀層的電遷移和主體材料的腐蝕，產(chǎn)物在電場的作用下附著在絕緣組件上并將外金屬套殼和與內(nèi)金屬觸條一體的金屬構(gòu)件連接，從而導(dǎo)致航空插頭絕緣阻值大幅降低失效。
4、建議
本案例中的航空插頭應(yīng)用在電動汽車的動力系統(tǒng)上，而汽車在行駛過程中往往受到各種自然環(huán)境條件的直接影響，戶外的風(fēng)吹日曬雨淋加之本身通大電流發(fā)熱較大，如此嚴(yán)酷的使用條件對航空插頭材料的可靠性會有更高的要求，本案例中航空插頭采用軟質(zhì)聚氯乙烯作為封裝膠，對航空插頭內(nèi)部金屬構(gòu)件起保護(hù)和絕緣作用，但軟質(zhì)聚氯乙烯是一種玻璃化轉(zhuǎn)變溫度較低、高溫易降解的塑膠，高溫環(huán)境下使用時，聚氯乙烯從玻璃態(tài)轉(zhuǎn)變成為高彈態(tài)，使得封裝膠變得松軟，此時環(huán)境中的水汽就容易進(jìn)入航空插頭內(nèi)部，而降解產(chǎn)生的氯化氫會在水中電離出氯離子和氫離子，那么金屬構(gòu)件的腐蝕和離子導(dǎo)電的形成便很容易發(fā)生。