铝合金样品表面异常脏污失效分析

一.背景调查

某铝材零件（发泡PE袋单独包装）放置在包装纸箱中执行温湿度可靠性试验（条件为95度24h/2cycle）， 测试完成后样品表面出现褐色脏污不良，脏污可用溶剂擦拭变浅，但不能全部去除。委托我司对相关样品进行分析，查找脏污原因及异常发生机理，方便改善。

二、测试分析

1.异常位置表面分析（扫描电镜SEM+EDS）

结论：异常位置表面有明显异物，放大观察为蜂窝状，表面元素呈现为有机物。产品正常位置为铝，表面未进行其它处理（阳极）。

2.异物分析（PY-GCMS）

1）因脏污无法单独取样进行成分分析，故对不良位置进行混合取样（刮取表面），进行PY-GCMS分析；

2）因脏污与包装材料关联，故对包材进行同等分析对比。

A)脏污：发现其裂解产物中有环硅氧烷结构物质存在

B）粉红发泡PE膜：发现其裂解产物中同样有环硅氧烷结构物质存在

C）白色珍珠棉：发现其裂解产物中同样有环硅氧烷结构物质存在

D）外包装纸箱：发现其裂解产物中同样有环硅氧烷结构物质存在

结论：

脏污裂解产物中有环硅氧烷类物质，该物质在几种包材中都有侦测到，且根据分析数据显示信号主要来自粉红色发泡PE膜。

三、分析讨论

1.不良产品表面为明显异物，且成分主要为有机物；

2.异物不良与包装材料有关联；

3.异物可擦拭但不能去除，可能已腐蚀产品表面（产品表面未阳极，故不耐酸碱等）；

4.异物中发现环硅氧烷结构物质，该物质在包材中同样发现，且粉红色发泡PE膜较明显。

四、结论及改善建议

产品为AL材，表面不耐酸碱及其它溶剂，在包裹发泡PE膜或是装箱泡棉袋的密封空间中进行温湿度试验，因为这些PE发泡产品在配方中会加入一些有机物质（润滑剂、增塑剂、发泡剂、染色剂等），这类物质不能承受高温，在高温下挥发或析出粘附在产品表面，造成产品表面污染或者腐蚀。建议改善包材选材和设计。