1、案例背景

        本（běn）案例中的失效品連接器是經絕緣檢測合格後予以出廠並交付客戶使用（檢測合格（gé）標（biāo）準為:對連接器外（wài）金屬套殼與內金屬觸條施加1000V DC電壓，兩者間的絕緣阻值大於500 MΩ為合格品），然而產品經使（shǐ）用約兩周時間後，連接器出現絕緣阻值大幅下降的失效現象，而正（zhèng）常品連接器經檢測合格後未曾使用；據悉，該連接（jiē）器是電動汽車動力輸出係統的零部件，正常使用時流經（jīng）電流較大（dà），所處環境溫度較高。

2、分析方法簡述（shù）

        首先對失效品和正常品進行高溫試驗，對高溫下及冷卻（què）後的樣品分別進行絕緣測試，結果顯示：失效品連（lián）接器中含有一定量的水分，同時水的存在及高溫均會使（shǐ）連接器的絕緣（yuán）阻值降低（dī）。接著對失效品（pǐn）連接（jiē）器進行拆裝試驗，發現（xiàn）連接器內部絕緣組件上殘（cán）留有淺藍色的（de）腐蝕物及附著有（yǒu）一層光亮的金屬膜，對拆除封裝膠前（qián）後（hòu）失效連接器進行絕緣阻值測試，結果顯示拆（chāi）裝後失（shī）效連接器的絕緣阻值變為合格，而封裝膠的經檢測其絕緣（yuán）阻值正常。對絕緣（yuán）組件上的淺藍色腐蝕物和光亮銀膜進行（háng）SEM&EDS測試，結果表明淺藍色腐蝕物含有（yǒu）大量（liàng）的鋅（Zn）、銅（Cu）、氯（Cl）, 殘留在紅膠上的光亮金屬膜含有的主要元（yuán）素為銀（Ag）, SEM結果顯示金屬（shǔ）膜的微觀形貌呈樹枝狀，這是典型（xíng）的金屬銀遷移表現，銀遷移膜和金屬（shǔ）腐蝕物殘留（liú）在絕緣組件上（shàng）在外金屬套殼與（yǔ）內金屬觸條（tiáo）構件間形成斷斷續續的導電通（tōng）路，從而導致連接器內外絕緣阻值下降，拆除封裝膠的過程中破壞（huài）了已形成的導電通路（lù），因此連接器阻值恢複正常。對連接器的所有金屬構件（jiàn）進（jìn）行EDS測試，結（jié）果（guǒ）表明與內金屬觸條一體的金（jīn）屬構件為表麵鍍銀的銅鋅合金，其他金（jīn）屬構（gòu）件均無銅鋅銀成分，因此（cǐ）淺藍色腐蝕物（wù）及銀遷移膜均來自與（yǔ）內金屬觸條一體的金屬構件，對所有（yǒu）的絕緣組（zǔ）件進行紅外分析，結果顯示絕緣組件分別有聚（jù）酯、矽膠、聚氯乙烯（封（fēng）裝膠），分別對失效品封裝膠和正常品封裝（zhuāng）膠進行離子（zǐ）色譜分析（xī），結果顯示失效品封裝膠中氯離子的含量是正常品（pǐn）的1.8倍，而（ér）潮濕環境下氯離子的存（cún）在將會大大促進金屬構件的腐蝕和離子導電通路（lù）的形成（chéng），因此連接器絕緣失效的（de）原因是在高溫潮濕通電的（de）使用環境條件下，與（yǔ）內金屬觸條一體（tǐ）的金屬構件在氯離子的促進作用下發生了主體（tǐ）材質的腐蝕和鍍銀層遷移，這兩種效應的產物附著在絕緣組件表麵形成導電通路，從而使外金屬套殼與（yǔ）內金屬（shǔ）觸（chù）條之間絕緣阻值降低，導致連接器絕緣失效。

3、結果與討論

        通電、高溫、潮濕、氯離子存（cún）在的條（tiáo）件下，連接器內（nèi）部金屬構（gòu）件發生了表麵鍍銀層的電遷移和主體材料的腐蝕（shí），產物在電場的作用下附著（zhe）在絕緣組件（jiàn）上並將外金屬套殼和與內（nèi）金屬觸條一體的金屬構（gòu）件連接，從而導致連接器絕緣（yuán）阻值大幅降低失（shī）效。

4、建議

        本案例中的連接器應用在電動汽車的動力係統上，而汽車在行駛過程中往往受到各種自然環境條（tiáo）件的直接影響，戶外的風吹日曬（shài）雨淋加（jiā）之本身通（tōng）大電流發熱較大（dà），如此嚴酷的使用條件對連接器材料的（de）可靠性會有更高的要求，本案例中連接器采用軟質聚氯乙烯作為封裝膠，對連接（jiē）器內部金屬構件起保護和絕（jué）緣作（zuò）用，但軟質（zhì）聚氯乙烯是一種玻璃化轉變溫度較低、高溫易（yì）降解的塑膠，高溫環境下使用（yòng）時，聚氯乙烯從玻（bō）璃態轉變成為高彈態，使得封裝膠（jiāo）變（biàn）得鬆軟，此時環境中的水汽就容易進入連接器內（nèi）部，而降解產生的氯化氫會在水中電離出氯離子和氫離子，那麽金屬構件的腐蝕和（hé）離子導電的形成（chéng）便很容易發生。因此，對（duì）應用在連接（jiē）器上材料的選擇要根據產品的使用環境進行合理的選擇和配合，以提高（gāo）產品的可靠性。