電線端子部異物成分的分析

周林平，徐 龍，李 晶，于友姬

(杭州富通昭和線纜材料研究開發(fā)有限公司，浙江 富陽311400)

0 引言

隨著現(xiàn)代工業(yè)的高速發(fā)展，電子工業(yè)日益強盛，各種不同特性的電器在不斷地涌現(xiàn)，對電性能的要求也越來越高。而電線端子在整個系統(tǒng)電路中占有極其重要的地位。如果將整個電路系統(tǒng)比作一個神經(jīng)系統(tǒng)，那么電線端子就是各神經(jīng)系統(tǒng)的脈絡連接點，所以只有掌握端子的特征和使用要求，才能設計制造出高品質的導線束，從而確保電氣系統(tǒng)正常運行。因此，在電線生產(chǎn)和端子組裝過程中對產(chǎn)品進行質量檢測和評價就顯得尤為重要。因為某些產(chǎn)品缺陷若在檢驗環(huán)節(jié)被快速發(fā)現(xiàn)，就能及時解決，可以最大程度地減少生產(chǎn)成本。電子線端子部位如果有異物存在將影響電線的導電性能和使用壽命。因此在制造過程中，快速發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)質量缺陷，推測其產(chǎn)生的原因并及時防范就顯得非常重要。本文將主要敘述解決電線質量問題的一般思路和分析試驗手段。

1 分析樣品

樣品上的異物存在于電線與端子的結合部位，是夾在紅色電線和端子的連接部，異物外觀顯紅黑色(見圖1和圖2)。用鑷子將附著在電線表面的異物取下，在徠卡顯微鏡下進行觀察，發(fā)現(xiàn)異物呈粘稠的纖維狀，分為明顯的兩部分，分別呈現(xiàn)紅色和黑色，其中還摻雜著白色和藍色的絲狀物(見圖3)。

圖1 電線端子整體圖

圖2 電線端子處異物放大圖

圖3 異物取下放大圖

2 設備和工具

本次試驗過程中主要用的設備和工具:OLYMPUS照相機，刀片和鑷子，徠卡顯微鏡(LECA DVM5000)，體視顯微鏡，顯微紅外光譜儀(Thermo Fisher NICOLET iN10 FT-IR)，JEOL JSM-6010LA掃描電鏡(SEM)和能譜儀(EDS)。

3 試驗

3.1 紅外檢測

在連續(xù)變倍體視顯微鏡下對取下來的異物進行精細取樣，再將樣品放在金剛石壓池內壓成膜，將膜狀樣品進行紅外成分分析，分別對異物上的紅色和黑色部分還有白絲和藍絲都進行紅外分析，結果見圖4～圖7。從分析結果來看，白色和藍色絲狀物經(jīng)過紅外檢測分析，檢索的結果都是纖維成分。紅色和黑色部分經(jīng)過紅外分析，檢索得到的都是D型赤蘚糖。纖維和D型赤蘚糖的標準紅外譜圖見圖8和圖9。

圖4 白色絲狀紅外檢索分析結果

3.2 掃描電鏡和能譜分析

將鑷子取下的整塊異物放入掃描電鏡觀察腔內進行觀察，得到的形貌圖片見圖10～圖14。分別對異物的紅色和黑色部分進行了能譜面掃描，得到的元素結果分別見圖15和圖16。

4 分析和討論

圖5 藍色絲狀紅外檢索分析結果

圖6 紅色異物紅外檢索分析結果

圖7 黑色異物紅外檢索分析結果

圖8 纖維標準紅外譜圖

圖9 D型赤蘚糖標準紅外譜圖

根據(jù)紅外分析的測試結果，紅色異物和黑色異物在波數(shù)1043、1643、2891、3372附近都有特征峰，和D型赤蘚糖的紅外譜圖比較吻合，可以推測異物紅色部分和黑色部分的主要成分為D型的赤蘚糖。徠卡顯微鏡下觀察到的白絲和藍絲形貌比較一致，紅外譜圖顯示，在波數(shù)1105、1432、1649、2899、3370附近都有明顯的特征峰，和纖維的標準紅外譜圖的相應特征峰比較吻合，推測這些成分都為纖維材質。從掃描電鏡對異物整體和局部放大的寫真照片來看，進一步驗證了異物為粘稠的纖維狀樣品。對異物樣品的能譜分析的結果，可以得到異物樣品紅色和黑色部分中的元素含有種類比較一致，都含有C、O、K。

圖10 異物整體形貌(×22)

圖11 黑色部分形貌(×50)

圖12 黑色部分放大形貌(×200)

圖13 紅色部分形貌(×40)

圖14 紅色部分放大形貌(×200)

圖15 紅色部分異物MAP分析結果

圖16 黑色部分異物MAP分析結果

對檢測結果進行分析，電線端子的異物為有機成分，經(jīng)顯微紅外光譜分析主要成分為D型的赤蘚糖，其中還夾雜著纖維材質。赤蘚糖是在自然界中廣泛存在的一種物質，一些常見的水果中有赤蘚糖，在發(fā)酵食品(豆瓣醬)、飲料中也有赤蘚糖的存在［1-3］。在口香糖包衣中，好的包衣一般使用40%的赤蘚糖醇和其他羥基化合物。從掃描電鏡照片來看，異物比較粘稠，這點從取樣進行紅外分析時，樣品在金剛石表面粘附性比較強可以得到印證。

推測異物的來源，從整個生產(chǎn)工藝流程來看，異物很可能是在電線的護套擠出過程中由口香糖類物質引入的。最有可能的解釋是擠出護套的操作工人在工作的時候一不小心把口香糖混入護套料中留在電線護套中了，最終導致在電線護套表面產(chǎn)生異物。

5 結論和建議

對檢測結果進行分析，本次電線端子部的異物成分主要為赤蘚糖和纖維雜物，推斷很有可能是口香糖類物質混入電線護套擠出過程中。為此，為了保證產(chǎn)品質量，必須嚴格制定生產(chǎn)操作規(guī)程，提高操作人員的素質，保證操作符合生產(chǎn)的要求，堅決杜絕可能引起產(chǎn)品質量缺陷的各種因素。

［1］Yoshida H，Hayashi J，Sugahara T.Studies on free sugars，free sugar alcohols and organic acids of wild mushrooms［J］.Japan SocFood Sci.Technol(Japan)，1986，33(6):426-433.

［2］Shindou T，Sasaki Y，Miki H，et al.Determination of erythritol in fermented foods by high performance liquid chromatography［J］.Shokuhin Eiseigaku Zasshi，1988，29(6):419-422.

［3］Goossens J，Roper H.Erythritol:A new sweetener［J］.Confectionery Production(United Kingdom)，1994，2(4):182-188.