创析材料研究院失效分析案例分享（一）

背景

某托盘支架为PC（聚碳酸酯）材料注塑成型，投入使用后很快便出现断开，零件失效。PC牌 为某知名材料供应商中等粘度PC牌 ，颜色为浅灰色。

关键词 PC开裂 PC断口分析 红外差谱 塑料开裂分析

测试分析

外观：拿到失效零件后创析材料研究院的分析专家先进行了外观评估和记录，和正常批次的零件相比，零件外观稍有异常，有的区域光泽偏低。

断口分析：失效零件为典型的塑料脆性断口，经咨询客户，断裂发生在常温，对比人工断裂的正常件，断口存在异常，初步判断为材料本体存在问题。

FTIR：先对材料进行红外光谱分析，切取零件本体进行衰减全反射(Attenuated Total Reflectance, ATR)模式测试，谱图如下，证明材料确实为PC。

然而，当使用FTIR-ATR测试零件表面光泽异常区域的光谱时，发现谱图与本体材料虽然大体相同，但在波数为3300～3600cm-1的区域，出峰有明显的增强，这是羟基的出峰。再仔细对比其他区域，发现也有很多细小的差别，因此，将两张谱图做差谱计算，得到的谱图经过在创析材料研究院数据库中的匹配，与碳酸二苯酯匹配度很高，如下图所示。

结论

众所周知，碳酸二苯酯为PC降解产物，因此本次零件表面光泽异常，并且脆性断裂是由于PC分子链降解，相对分子量降低导致。而产生此现象的很原因可能是干燥或注塑过程中过高的温度。

创析材料研究院评论

评估聚合物降解的方法有很多，熔融指数，热性能，机械性能等都可行，本例中主要分享一下红外差谱的应用，其余方法后续案例都会涉及。

红外差谱匹配未知物，要点有两个：

一是红外制样及测试条件要尽量一致，包括取样量和参数设置等；二是软件中差谱处理的过程中，FCR值的大小应以参比光谱特征吸收峰作为参照，特征吸收峰最好选择中等吸收的尖锐峰，太强或太弱产生的偏差都会较大。

红外差谱匹配的恰当使用，在分析混合物中可以避免繁琐的溶解提纯分离步骤，使前处理大大简化；在失效分析中，也可以通过细微的谱图差距找出原因，避免后续大量其他类型的测试，节约时间和经费。

如果您想了解更多的材料分析专业知识，行业信息，可以点击文章最上方蓝色字体：创析材料研究院，关注我们；或者在订阅 里面，搜索创析材料研究院，点击订阅！订阅后，回复“失效分析”、”XPS，X射线光电子能谱“、”断口分析“等关键词，可以查询更多相关文章！也可以搜索创析材料研究院进入官 ，进一步与我们交流。