继电器失效分析
1、样品描述

所送样品是3种继电器,其中NG样品一组15个,OK样品2组各15个,代表性外观照片见图1。委托单位要求分析继电器触点的元素成分、各部件浸出物的成分,确认是否含有有机硅。
8dae8e09c3384366aed1ae8bff4a86d5?from=pc.jpg
图1 样品的代表性外观照片
2、分析方法

2.1 接触电阻

首先用毫欧计测试所有继电器A、B接点的接触电阻,A、B接点的位置见图2所示,检测结果表示NG样品B点的接触电阻均大于100 mΩ,而2种OK样品的A、B点的接触电阻均小于100 mΩ。
f5e8db4ec05a4d83a64a7eec46228f11?from=pc.jpg
图2 样品外观照片
2.2 SEM&EDS分析

对于NG品,根据所测接点电阻的结果,选取B接点接触电阻值高的2个继电器,对于2种OK品,每种任选2个继电器,在不污染触点及其周围的前提下,将样品进行拆分后,用SEM&EDS分析拆分后样品的触点及周围异物的元素成分。触点位置标示如图3所示。 所检3种样品共6个继电器的触点中,NG品的触点及触点周围检出大量的含碳(C)、氧(O)、硅(Si)等元素的异物,而OK品的触点表面未检出异物。典型图片如图4、图5所示。
b86cfc7820ed41f6b73a6b213d3ce615?from=pc.jpg
图3 触点位置标识(D指触点C反面)
2a1aab6f84ce4d54b089e69a66276bb4?from=pc.jpg
图4 NG样品触点周围异物SEM&EDS检测结果典型图片
b43e071d7d8249e99f843d70e04f8281?from=pc.jpg
图5 OK样品触点的SEM&EDS检测结果典型图片
2.3 FT-IR分析
在不污染各部件的前提下,将2.2条款中剩下的继电器进行拆分,并将拆分后的部件分成3组,即A组(接点、弹片(可动端子、固定端子))、B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)、C组(漆包线),分别将A、B、C组部件装入干净的瓶中,见图6所示,处理后用FT-IR分析萃取物的化学成分,确认其是否含有有机硅。
abcb9374231b4051830e62be6af03168?from=pc.jpg
图6 拆分后样品的外观照片
结果表明,所检3种样品各部件的萃取物中,NG样品B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)和C组(漆包线)检出有机硅,其他样品的部件未检出有机硅。典型图片见图7所示。
69e8394756cc4ca7be41e91901a65c0b?from=pc.jpg
图7 NG品C组部件萃取物与聚二甲基硅氧烷的红外吸收光谱比较图
3、结论
1)所检3种继电器样品中,NG品B接点的接触电阻均大于100mΩ,不符合要求;而OK品A、B接点的接触电阻及NG品A接点的接触电阻均小于100mΩ,符合要求;

2)所检3种继电器(2个/种)的触点中,NG品的触点及触点周围检出大量的含碳(C)、氧(O)、硅(Si)等元素的异物,而OK品的触点表面未检出异物;
3)所检3种继电器(13个/种)部件的萃取物中,NG品B组(铁片、铁芯、支架、卷轴)和C组(漆包线)检出有机硅,其他样品的部件未检出有机硅。