Η χρήση της ηλεκτρονικής μικροσκοπίας σάρωσης (SEM) στην ανάλυση ελαττωμάτων
Η συντομογραφία του ηλεκτρονικού μικροσκοπίου σάρωσης είναι ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης, που συντομεύεται ως SEM. Χρησιμοποιεί μια λεπτώς εστιασμένη δέσμη ηλεκτρονίων για να βομβαρδίσει την επιφάνεια του δείγματος και παρατηρεί και αναλύει τη μορφολογία επιφάνειας ή θραύσης του δείγματος μέσω δευτερογενών ηλεκτρονίων, οπισθοσκεδασμένων ηλεκτρονίων κ.λπ. που δημιουργούνται από την αλληλεπίδραση μεταξύ των ηλεκτρονίων και του δείγματος.
Στην ανάλυση αστοχίας, το SEM έχει ένα ευρύ φάσμα σεναρίων εφαρμογής, τα οποία διαδραματίζουν κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό των τρόπων ανάλυσης αστοχίας και στον εντοπισμό των αιτιών της αστοχίας.
Τα κύρια σενάρια εφαρμογής του SEM στην ανάλυση αστοχίας είναι:
Ε: Τι είναι η ανάλυση αστοχίας;
Α: Η λεγόμενη ανάλυση αστοχίας βασίζεται σε φαινόμενα αστοχίας, μέσω συλλογής πληροφοριών, οπτικής επιθεώρησης και δοκιμής ηλεκτρικής απόδοσης, για τον προσδιορισμό της θέσης αστοχίας και των πιθανών τρόπων αστοχίας, δηλαδή εντοπισμού αστοχίας.
Στη συνέχεια, υιοθετείται μια σειρά μεθόδων ανάλυσης για τη διεξαγωγή ανάλυσης της βασικής αιτίας και επαλήθευσης της βασικής αιτίας για τη λειτουργία αποτυχίας.
Τέλος, με βάση τα δεδομένα των δοκιμών που λαμβάνονται από τη διαδικασία ανάλυσης, ετοιμάστε μια αναφορά ανάλυσης και προτείνετε προτάσεις βελτίωσης.
Πρακτική ανάλυση και περιπτώσεις εφαρμογής
1. Παρατήρηση και μέτρηση της διαμεταλλικής ένωσης IMC
Η συγκόλληση βασίζεται στο στρώμα κράματος που δημιουργείται στην επιφάνεια της άρθρωσης, δηλαδή στο στρώμα IMC, για να επιτευχθεί η απαιτούμενη αντοχή σύνδεσης. Το IMC που σχηματίζεται με διάχυση έχει μια ποικιλία μορφών ανάπτυξης, οι οποίες έχουν μοναδικό αντίκτυπο στις φυσικές και χημικές ιδιότητες, ιδιαίτερα στη μηχανική και αντοχή στη διάβρωση, της διασταύρωσης. Επιπλέον, τόσο το πολύ παχύ όσο και το πολύ λεπτό IMC μπορούν να επηρεάσουν την αντοχή της συγκόλλησης.
2. Παρατήρηση και μέτρηση στιβάδας πλούσιας σε φώσφορο
Αφού υποβληθούν σε επεξεργασία με χημικό χρυσό νικελίου (ENIG), τα τακάκια συγκόλλησης θα συσσωρεύσουν περίσσεια φωσφόρου στην άκρη του στρώματος κράματος αφού το Ni συμμετέχει στην κράμα, σχηματίζοντας ένα στρώμα πλούσιο σε φώσφορο. Εάν το πλούσιο στρώμα φωσφόρου είναι αρκετά παχύ, η αξιοπιστία των αρμών συγκόλλησης θα μειωθεί σημαντικά.
3. Ανάλυση μεταλλικών καταγμάτων
Αναλύστε ορισμένα βασικά ζητήματα θραύσης μέσω της μορφολογίας της επιφάνειας του κατάγματος, όπως η αιτία του κατάγματος, οι ιδιότητες θραύσης, ο τρόπος θραύσης, ο μηχανισμός θραύσης, η ανθεκτικότητα στη θραύση, η κατάσταση τάσης κατά τη διαδικασία θραύσης και ο ρυθμός διάδοσης της ρωγμής. Η ανάλυση θραύσης έχει γίνει ένα σημαντικό μέσο ανάλυσης αστοχίας για μεταλλικά εξαρτήματα.
4. Παρατήρηση φαινομένου διάβρωσης νικελίου (μαύρη πλάκα).
Η παρατήρηση ρωγμών διάβρωσης (ρωγμές λάσπης) από την επιφάνεια του κατάγματος και η παρουσία πολυάριθμων μαύρων κηλίδων και ρωγμών στην επιφάνεια του στρώματος νικελίου μετά την απογύμνωση του χρυσού υποδηλώνουν διάβρωση νικελίου. Παρατηρώντας τη μορφολογία της διατομής του στρώματος νικελίου, μπορεί να παρατηρηθεί συνεχής διάβρωση νικελίου, επιβεβαιώνοντας περαιτέρω την ύπαρξη φαινομένου διάβρωσης νικελίου στην κακώς συγκολλήσιμη πλάκα και την ανώμαλη ανάπτυξη του IMC στην περιοχή διάβρωσης νικελίου, με αποτέλεσμα κακή συγκολλησιμότητα.
