材料失效用哪種測試方法分析

『壹』 材料疲勞失效分析的實驗方法有哪些

6.疲勞實驗方法及疲勞曲線：
原理：用小試樣模擬實際機件的應力情況，在疲勞試 驗機上系統測量材料的疲勞曲線，從而建立疲勞極 限和疲勞應力判據。
試驗設備：最常用的旋轉彎曲疲勞試驗機 將相同尺寸的疲勞試樣，從0.67σ 范圍內選擇幾個不同的最大循環應力σ 別對每個試樣進行循環載入試驗，測定它們從載入開始到試樣斷裂所經歷的應力循環次數N ，然後將試驗數據繪製成σmax －N曲線或 max-lgN曲線，即疲勞曲線。
二、疲勞試樣 適用於旋轉彎曲疲勞試驗機上的光滑試樣其尺寸形狀如圖所示，其直徑d可為6mm、7.5mm、 9.5mm。
三、試驗程序 將試樣裝入試驗機，牢固夾緊並使其與試驗機主軸保持良好同軸。 旋轉時，試樣自由端上測得的徑向跳動量應不大於0.03mm。空載運轉，在主軸筒加力部位測得 徑向跳動量不應大於0.06mm。加力前必須檢定 上述值。裝樣時切忌接觸試驗部分表面。 試驗速度范圍900～10000r/min。同一批試驗的試驗速度應相同。不得採用引起試樣共振的試驗 速度。
三、試驗程序 試驗一直進行到試樣失效或達到規定循環次數時終止，試驗原則上不得中斷。 試樣失效標准為肉眼所見疲勞裂紋或完全斷裂。試樣失效如發生在最大應力部位之外，或斷口有 明顯缺陷或中途停試發生異常數據，則試驗結果 無效。
四、測定條件疲勞極限 應力增量一般為預計條件疲勞極限σ-1 的3％～5％。 試驗應在3～5級的應力水平下進行，第一根試樣的應力水平應略高於預計的條件疲勞極限。根據上根 試樣的試驗結果是破壞還是通過，即試樣在未達到 指定壽命10 周次之前破壞或通過，決定下一根試樣的應力降低或升高，直到完成全部試驗。

『貳』 失效分析的系統方法

失效分析的系統方法：在設計生產使用各環節都有可能出現失效，失效分析伴隨產品全流程。
一、C-SAM（超聲波掃描顯微鏡)，屬於無損檢查:
檢測內容包含：
1.材料內部的晶格結構、雜質顆粒、夾雜物、沉澱物
2.內部裂紋
3.分層缺陷
4.空洞、氣泡、空隙等。
二、 X－Ray（X光檢測），屬於無損檢查:
X-Ray是利用陰極射線管產生高能量電子與金屬靶撞擊，在撞擊過程中，因電子突然減速，其損失的動能會以X-Ray形式放出。而對於樣品無法以外觀方式觀測的位置，利用X-Ray穿透不同密度物質後其光強度的變化，產生的對比效果可形成影像，即可顯示出待測物的內部結構，進而可在不破壞待測物的情況下觀察待測物內部有問題的區域。
檢測內容包含：
1.觀測DIP、SOP、QFP、QFN、BGA、Flipchip等不同封裝的半導體、電阻、電容等電子元器件以及小型PCB印刷電路板
2.觀測器件內部晶元大小、數量、疊die、綁線情況
3.觀測晶元crack、點膠不均、斷線、搭線、內部氣泡等封裝缺陷，以及焊錫球冷焊、虛焊等焊接缺陷
三、SEM掃描電鏡/EDX能量彌散X光儀（材料結構分析/缺陷觀察，元素組成常規微區分析，精確測量元器件尺寸）,
SEM/EDX（形貌觀測、成分分析）掃描電鏡（SEM）可直接利用樣品表面材料的物質性能進行微觀成像。EDX是藉助於分析試樣發出的元素特徵X射線波長和強度實現的，根據不同元素特徵X射線波長的不同來測定試樣所含的元素。通過對比不同元素譜線的強度可以測定試樣中元素的含量。通常EDX結合電子顯微鏡（SEM）使用，可以對樣品進行微區成分分析。
檢測內容包含：
1.材料表面形貌分析，微區形貌觀察
2.材料形狀、大小、表面、斷面、粒徑分布分析
3.薄膜樣品表面形貌觀察、薄膜粗糙度及膜厚分析
4.納米尺寸量測及標示
5.微區成分定性及定量分析
四、EMMI微光顯微鏡。對於故障分析而言，微光顯微鏡（Emission Microscope, EMMI）是一種相當有用且效率極高的分析工具。主要偵測IC內部所放出光子。在IC元件中，EHP（Electron Hole Pairs）Recombination會放出光子（Photon）。如在P-N結加偏壓，此時N阱的電子很容易擴散到P阱，而P的空穴也容易擴散至N，然後與P端的空穴（或N端的電子）做EHP Recombination。

『叄』 材料測試分析技術有哪些

材料分析方法：
1、化學分析：化學分析又稱經典分析，包括滴定分析和重量分析兩部分，是根據樣品的量、反應產物的量或所消耗試劑的量及反應的化學計量關系，經計算得待測組分的含量。化學分析是鑒別材料中附加成分的種類、含量，是剖析材料組成、准確定量的必要手段。
2、差熱分析：熱分析是研究熱力學參數或物理參數與溫度變化關系分析的方法，可分性材料晶型轉變、熔融、吸附、脫水、分解等物理性質，在物理、化學、化工、冶金、地質、建材、燃料、輕紡、食品、生物等領域得到廣泛應用。通過熱分析技術的綜合應用可以判斷材料種類、材料組分含量、篩選目標材料、對材料加工條件、 使用條件做出准確的預判，是材料分析過程中非常重要的組成部分。
3、元素分析：元素分析是研究被測元素原子的中外層電子由基態向激發態躍遷時吸收或者放出的特徵譜線的一種分析手段，通過特徵譜線的分析可了解待測材料的元素組成、化學鍵、原子含量及相對濃度。元素分析針對材料中非常規組分進行前期元素分析，輔助和佐證色譜分析，是材料分析中必不可少的環節。
4、光譜分析：光譜分析是通過對材料的發射光譜、吸收光譜、熒光光譜等特徵光譜進行研究以分析物質結構特徵或含量的方法，光譜分析根據光的波長分為可見、紅外、紫外、X射線光譜分析。利用光譜分析可以精確、迅速、靈敏的鑒別材料、分析材料分子結構、確定化學組成和相對含量。是材料分析過程中對材料進行定性分析首要步驟。
5、色譜分析：是材料不同組分分子在固定相和流動相之間分配平衡的過程中，不同組分在固定相上相互分離，已達到對材料定性分析、定量的目的。根據分離機制，色譜分析可以分為吸附色譜、分配色譜、離子交換色譜、凝膠色譜、親和色譜等分析類別，通過各種色譜技術的綜合運用，可實現各種材料的組分分離、定量、定性分析。
6、聯用（介面）技術：通過不同模式和類型的熱分析技術與色譜、光譜、質譜聯用（介面）技術實現對多組分復雜樣品體系的分析，可完成組分多樣性、體系多樣性的材料精確、靈敏、快捷的組分、組成測試，是非常規材料剖析過程中不可或缺分析方法。

『肆』 失效分析的步驟有哪些

失效分析步驟：
一、事故調查
1.現場調查
2.失效件的收集
3.走訪當事人和目擊者
二、資料搜集
1.設計資料：機械設計資料，零件圖
2.材料資料：原材料檢測記錄
3.工藝資料：加工工藝流程卡、裝配圖
4.使用資料：維修記錄，使用記錄等
三、失效分析工作流程
1.失效機械的結構分析
失效件與相關件的相互關系，載荷形式、受力方向的初步確定
2.失效件的粗視分析
用眼睛或者放大鏡觀察失效零件，粗略判斷失效類型（性質）。
3.失效件的微觀分析
用金相顯微鏡、電子顯微鏡觀察失效零件的微觀形貌，分析失效類型（性質）和原因。
4.失效件材料的成分分析
用光譜儀、能譜儀等現代分析儀器，測定失效件材料的化學成分。
5.失效件材料的力學性能檢測
用拉伸試驗機、彎曲試驗機、沖擊試驗機、硬度試驗機等測定材料的抗拉強度、彎曲強度、沖擊韌度、硬度等力學性能。
6.應力測試、測定：用x光應力測定儀測定應力
用x光應力測定儀測定應力
7.失效件材料的組成相分析
用x光結構分析儀分析失效件材料的組成相
8.模擬試驗（必要時）
在同樣工況下進行試驗，或者在模擬工況下進行試驗。
四、分析結果提交
1.提出失效性質、失效原因
2.提出預防措施（建議）
3.提交失效分析報告

失效分析是一門發展中的新興學科，近年開始從軍工向普通企業普及。它一般根據失效模式和現象，通過分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。在提高產品質量，技術開發、改進，產品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。其方法分為有損分析，無損分析，物理分析，化學分析等。

『伍』 如何對材料失效分析

失效主要是在產品的製造、試驗、運輸、存儲和使用等過程中發生的。
863檢測
深圳市材料表面分析檢測中心

『陸』 失效分析是什麼

失效分析是指通過對失效金屬構件的設計、製造及使用調查、受力分析、宏觀分族正析、形貌分析、微觀分析、材質檢測、金相檢測、化學成分分析、力學性能測定、必要時的模擬試驗等手段，判斷失效模式，確定失效原因，提出預防措施的技術活動和管理活動。

失效分析的意義主要有：

1、保證產品產品質量

減少和預防同類機械零件的失效現象重復發生巧纖，保障產品質量，提高產品競爭力。

2、分析失效原因

分析機械零件失效原因，為事故責任認定、偵破刑事犯罪案件、裁定賠償責任、保險業務、修改產品質量標准等提供科學依據。

3、增加技兆寬悔術含量

為企業技術開發、技術改造提供信息，增加企業產品技術含量，從而獲得更大的經濟效益。

失效分析的步驟：

通過對失效金屬構件的設計、製造及使用調查、受力分析、宏觀分析、形貌分析、微觀分析、材質檢測、金相檢測、化學成分分析、力學性能測定、必要時的模擬試驗等手段，確定失效原因，提出預防建議。

金屬失效分析

『柒』 高分子材料的失效形式有哪些如何通過常規測試和現代測試檢驗失效原因

失效分析是一門發展中的新興學科，近年開始從軍工向普通企業普及，它一般根據失效模式和現象，通過分析和驗證，模擬重現失效的現象，找出失效的原因，挖掘出失效的機理的活動。在提高產品質量，技術開發、改進，產品修復及仲裁失效事故等方面具有很強的實際意義。

失效分析流程

各種材料失效分析檢測方法

PCB/PCBA失效分析

PCB作為各種元器件的載體與電路信號傳輸的樞紐已經成為電子信息產品的最為重要而關鍵的部分，其質量的好壞與可靠性水平決定了整機設備的質量與可靠性。

失效模式：

爆板、分層、短路、起泡，焊接不良，腐蝕遷移等。

常用手段

• 無損檢測：

外觀檢查，X射線透視檢測，三維CT檢測，C-SAM檢測，紅外熱成像

• 表面元素分析：

掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)

顯微紅外分析(FTIR)

俄歇電子能譜分析(AES)

X射線光電子能譜分析(XPS)

二次離子質譜分析(TOF-SIMS)

• 熱分析：

差示掃描量熱法(DSC)

熱機械分析(TMA)

熱重分析(TGA)

動態熱機械分析(DMA)

導熱系數(穩態熱流法、激光散射法)

• 電性能測試：

擊穿電壓、耐電壓、介電常數、電遷移

• 破壞性能測試：

染色及滲透檢測

『捌』 材料失效分析的原因有哪些

材料失效分析的原因：

材料都具有一定的功能，如傳力、承受某種載荷等。當機械零件喪失它應有的功能後，則稱該零件失效。

造成失效的原因有很多，如斷裂、變形、表面磨損等。正確的失效分析是解決零件失效、提高承載能力的基本環節。失效規律及機理是材料強度研究的基礎，從材料角度研究失效原因，進而找到防止失效的有效途徑。

失效模式：

爆板、分層、短路、起泡，焊接不良，腐蝕遷移等。

常用手段

• 無損檢測：

外觀檢查，X射線透視檢測，三維CT檢測，C-SAM檢測，紅外熱成像

• 表面元素分析：

掃描電鏡及能譜分析(SEM/EDS)

顯微紅外分析(FTIR)

俄歇電子能譜分析(AES)

X射線光電子能譜分析(XPS)

二次離子質譜分析(TOF-SIMS)

• 熱分析：

差示掃描量熱法(DSC)

熱機械分析(TMA)

熱重分析(TGA)

動態熱機械分析(DMA)

導熱系數(穩態熱流法、激光散射法)

• 電性能測試：

擊穿電壓、耐電壓、介電常數、電遷移

• 破壞性能測試：

染色及滲透檢測

『玖』 工程材料的失效分析

材料失肆世效有很多表現形式，例如：
金屬/非金屬斷口形貌分析；
機械零部件斷裂根因分析；
變色/色差根因分析；
表面處理異常分析；

變形/配合不良根因分析；
污染物/夾雜物等異物分析；
龜裂/老化/脆化根因分析；
各類腐蝕不良分析；
焊接不良失效分析；

在帆泰檢測，我們做材料分析用到的設備有：掃描電鏡和能譜SEM/EDS，傅里葉變換紅外顯微鏡FT-IR，激光拉曼光譜儀，透射電鏡TEM，裂枯肢光學顯微鏡OM，俄歇電子譜儀Auger，二次離子質譜SIMS，X射線光電子能譜儀XPS，X射線衍射儀XRD，示差掃描量熱儀DSC，示差熱分析儀DTA，動態熱機械分析儀DMA，熱重分析儀敗滲TGA，氣質聯用儀GC-MS，液相質譜LC-MS，高效液相色譜HPLC，電感耦合等離子光譜儀ICP-OES，電感耦合等離子質譜儀ICP-MS，紫外可見分光光度計UV-VIS，碳硫分析儀，氮氧分析儀，熔融指數測試儀，萬能材料試驗機，精密荷重機，沖擊試驗機，布/洛/維氏硬度計等。

但是，失效分析是門技術，設備再強大再精密，也離不開人的判斷和分析，經驗很重要。

『拾』 材料失效分析有什麼無損檢測方法

損傷程度大致從小到大排列
1）顯微鏡觀察，這個絕對沒有損傷。
2）CT掃描
3）Xray，X光照像，一般不是特別敏感X光的材料，不會有損傷。
4）超聲掃描，要求材料是平整的才可以，對振動敏感的材料可能不適合。
5）IV曲線測試，要注意加的電壓電流不能太大，否則可能引起電應力損傷。