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耳机用头弓扣发生断裂原因分析

2023-11-11  浏览量:118

 

失效分析丨耳机用头弓扣发生断裂原因分析

 

引言

 

某耳机用头弓扣,在使用过程中螺丝孔位置出现断裂,现测试分析找出断裂原因。

 

测试分析

 

1 形貌分析

 

对NG头弓扣断面进行形貌观察如图1-1所示:宏观观察,无明显塑性变形,属于脆性断裂;起裂源无明显溶剂腐蚀的痕迹,无明显镶嵌在树脂内部的异物,起裂源周边有挤压痕迹,如图1-2所示。

 

NG头弓扣宏观SEM图片

图1-1 NG头弓扣宏观SEM图片

 

NG头弓扣A区SEM图片

图1-2 NG头弓扣A区SEM图片

 

2 材质分析

 

2.1 主成分分析

 

对NG头弓扣和OK头弓扣主成分进行分析,得知两者均为PC+ABS,如图2-1所示:1775cm-1归属于PC中C=O的伸缩振动特征峰;1162~1232cm-1归属于PC中C-O-C伸缩振动特征峰;2233~2236cm-1归属于ABS中C≡N伸缩振动特征峰。

 

NG头弓扣及OK头弓扣FTIR谱图

图2-1 NG头弓扣及OK头弓扣FTIR谱图

 

2.2 有机助剂分析

 

对NG头弓扣及OK头弓扣进行裂解,分析其中含有的有机助剂,两者无明显差别,均含有紫外线吸收剂UV329、2,4-二叔丁基苯酚(抗氧剂)、紫外线吸收剂 UV-350、磷酸三苯酯阻燃剂,如图2-2所示:

 

NG头弓扣及OK头弓扣Py-GCMS谱图

图2-2 NG头弓扣及OK头弓扣Py-GCMS谱图

 

3 熔融指数

 

对NG头弓扣OK头弓扣熔融指数进行分析,得知NG头弓扣熔融指数在48.336g/min,OK头弓扣熔融指数为46.740g/10min,NG头弓扣熔融指数偏大,分子量越小,流动速率越大,熔融指数也会相应偏大,结果详见表1。

 

表1 NG头弓扣及OK头弓扣MRF结果

NG头弓扣及OK头弓扣MRF结果

 

4 GPC分析

 

对NG头弓扣及OK头弓扣分子量进行分析,得知NG头弓扣数均分子量为19429、重均分子量均为37938,而OK头弓扣数均分子量为24492、重均分子量为44594,NG头弓扣数均分子量相对于OK头弓扣下降了20%,重均分子量下降了近15%,结果详见表2所示。

相对分子量是树脂重要指标,相对分子量的大小直接决定了材料的性能。

 

表2 NG头弓扣及OK头弓扣GPC结果

NG头弓扣及OK头弓扣GPC结果

 

 

5 力学性能

 

对OK件螺纹孔位置力学性能进行测试,平均值在593.3N,表现出韧性断裂,而与NG同批次未断裂头弓扣最大力仅在158.3N,表现出脆性断裂,两者相差较大。

 

表3 力学结果

力学结果

 

结论

 

综上所述,可得以下结论:

头弓扣出现断裂的原因是材料相对分子量偏低,力学性能差,在使用过程中持续受力作用下发生脆断。

 

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