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黄铜连接线头储存红斑分析

嘉峪检测网        2019-12-27 11:31

黄铜连接线头储存红斑分析

 

背景:音频连接线组装完储存约6个月后,其RCA Jack头表面出现红色斑点,严重影响产品外观。

分析结果:不良呈点状腐蚀形貌,中心异物集聚并向边缘扩展,含较多Na、S、Cl、K等;各镀层厚度均达到要求规范,产品已经腐蚀到铜层;红斑中心区域均发现有镀金层孔洞,直径高达10μm以上;人工汗液可腐蚀RCA头,防锈油擦拭不会造成产品腐蚀。

失效症状:外观红斑。

失效形式:腐蚀。
失效机理:镀层结构与汗液间的电化学腐蚀。  
根本原因:镀层表面存在孔洞缺陷,表面被手汗等脏物污染。  
改善建议:电镀商确保镀层无孔洞,内部人员作业避免手汗污染工件。

 

1.背景

Cable 部门生产之音频连接线,组装完储存约6个月后,其RCA Jack头表面出现红色斑点,严重影响产品外观。 

黄铜连接线头储存红斑分析

 

2.实验方案

黄铜连接线头储存红斑分析

 

3.实验结果

黄铜连接线头储存红斑分析

不良状况:

不良批次产品为5月生产,存储6个月后出现斑点且不良率高达100%。

黄铜连接线头储存红斑分析

不良呈典型点状腐蚀形貌,中心异物集聚,并有向边缘扩展之势; 

异常位置成分(wt%)含较多Na、S、Cl、k等元素。

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切片结果显示:产品已经腐蚀到铜层;

成分结果表明:腐蚀坑底部含Cl,腐蚀坑表面同时含有Cl和S。 

膜厚测试结果见下表:

黄铜连接线头储存红斑分析

二者Au膜厚无明显差异,不良品Ni层膜厚稍薄;

各镀层厚度均达到要求规范 。

对不良品表面用酒精擦拭后,分析发现:

点中心区域均发现有孔洞,直径高达10μm以上;

孔洞中心被腐蚀产物填满。 

黄铜连接线头储存红斑分析

选取同批次RCA Jack头,对其表面进行观察,以分析产品镀金表面质量:

黄铜连接线头储存红斑分析

表面孔洞较多,其直径可达10μm,且部分孔洞已深至铜层。 

 

4.分析与讨论

金属腐蚀是由各种内在的和外在的因素共同作用所引起的: 

来料RCA Jack头表面存在明显的孔洞缺陷,表面保护不好,且易残留手汗/防锈油等外来物质; 

不良产品为5月生产,正直夏季,温度较其他季节偏高,操作人员更容易出汗,在缺陷位置容易粘附汗液 ,提供弱酸性环境。

人的汗液是一种无色透明或淡黄色带有咸味呈弱酸性的液体,它的pH值为4~6。当汗液与金属接触时,会在金属表面形成一层汗液膜,汗液膜(特别是Cl离子)会腐蚀金属。

纵上推测腐蚀机理如下:产品来料表面存在孔洞缺陷,组装操作手汗可能残留在这些缺陷处,直接与铜层接触,引起腐蚀。

防锈油不直接造成产品腐蚀,因易残留而附着在腐蚀产物表面。 

黄铜连接线头储存红斑分析

 

5.验证

鉴于现场生产环境,操作手法不当等多方面因素,易造成产品表面被汗液污染,从而导致腐蚀性元素Na、Cl、k等残留于产品表面;

为分析腐蚀残留元素S的来源,特将生产中所用到的防锈油进行EDS 分析,结果如下:

黄铜连接线头储存红斑分析

腐蚀残留物中S元素很可能来源于残留的防锈油。 

 

6.高温高湿实验验证

为验证汗液污染及防锈油擦拭能否导致上述腐蚀,特进行如下验证:取同批次RCA头,表面分别涂防锈油,人工汗液产品在温度85℃,湿度85%的条件下高温高湿实验48h,结果如下: 

黄铜连接线头储存红斑分析

人工汗液可腐蚀RCA头,防锈油擦拭不会造成产品腐蚀,腐蚀特征及腐蚀产物与不良品极相似。

 

7.结论 

红斑不良是由于RCA Jack头表面腐蚀所致,腐蚀产物元素主要为Na、Cl 、S、k;腐蚀产物Cl来源于生产中手汗,S来源于防锈油残留。

腐蚀的根本原因是镀层表面存在孔洞缺陷,诱因是表面被手汗等脏物污染, 造成腐蚀性元素Cl直接铜接触,引起电化学作用。

验证表明:防锈油擦拭不造成腐蚀,仅残留于样品表面;而人工汗腐蚀的特征及产物与不良品极其相似。

黄铜连接线头储存红斑分析

 

8.改善建议

电镀商确保镀层无孔洞缺陷,内部人员应带上干净手套、指套作业,避免手汗污染工件。

黄铜连接线头储存红斑分析

 

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来源:优尔鸿信