電連接器在電氣系統(tǒng)中主要應(yīng)用在電信號的傳輸,。復雜的電信號系統(tǒng)由成千上萬個連接器組成,。每個連接器的好壞優(yōu)劣直接影響整個系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，所以連接器失效造成的影響很大,，當一根電纜出現(xiàn)失效后需要從連接器到線纜逐一排除問題,，發(fā)現(xiàn)根源，進而規(guī)避失效電纜的出現(xiàn),。
掃描電鏡作為材料顯微分析的重要工具,，廣泛應(yīng)用于電纜的失效分析。如下圖Ａ電纜,，導線在連接器焊點處發(fā)生斷裂,。顯微鏡下對斷口進行觀察，斷口表面存在金屬光澤,，斷口附近未見機械損傷及腐蝕痕跡,，斷口宏觀形貌如下圖所示。為了進一步分析失效原因,，使用掃描電鏡對導線的斷口進行觀察,，發(fā)現(xiàn)斷口較為平齊，其中２根芯線斷口表面存在明顯的縮頸現(xiàn)象,，斷口的終斷區(qū)為韌窩形貌,，其余10根芯線斷口表面較為平齊，且斷口從兩側(cè)起源向中部擴展,，中部終斷區(qū)為韌窩形貌,，局部有疲勞條帶存在，從斷口形貌判斷,，存在明顯縮頸現(xiàn)象的芯線斷口應(yīng)為塑性斷裂,，其余斷口為疲勞斷裂，斷口微觀形貌如下圖所示,。通過掃描電鏡的觀察與分析,，可得出結(jié)論：導線斷裂的原因是導線在使用過程中受到交變應(yīng)力作用引起10根芯線產(chǎn)生疲勞斷裂，剩余２根芯線受外力作用而產(chǎn)生塑性斷裂,，整個斷裂過程為順序斷裂,。Ｂ電纜在使用過程中，內(nèi)部同軸電纜的屏蔽層及芯線均出現(xiàn)開路現(xiàn)象,，進行Ｘ 射線檢查,，發(fā)現(xiàn)電纜在一側(cè)插頭根部附近斷裂，對電纜斷裂原因進行分析,。
采用顯微鏡對內(nèi)部進行觀察,，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部的中心芯線與屏蔽網(wǎng)之間存在一層白色聚四氟絕緣層，屏蔽斷裂位置的聚四氟絕緣層已經(jīng)擰成麻花狀,，電纜內(nèi)部形貌如下圖所示,。利用掃描電子顯微鏡下對斷口進行觀察,，發(fā)現(xiàn)屏蔽網(wǎng)芯線的斷口均存在明顯的縮頸現(xiàn)象，且中部終斷區(qū)為韌窩形貌,，從斷口形貌判斷,，屏蔽網(wǎng)應(yīng)為受到外力作用產(chǎn)生塑性斷裂；中心芯線的斷口較為平齊,，表面為扭轉(zhuǎn)形態(tài)的剪切窩形貌,，從其形貌判斷，中心芯線受到扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用導致中心芯線扭斷,，斷口微觀形貌如下圖所示,。通過上述兩個案例，作者(參考資料1)認為電纜功能失效問題,，除去連接器和線的本身因素以外,，在連接器和導線的結(jié)合處失效情況居多，并且問題可能是多方面,，因此在連接器制成電纜后,，在用連接器對插到儀器或是其他電纜上完成測試或是試驗時，要注意連接器與導線連接處是否發(fā)生較勁彎曲等情況,。例如上述兩種電纜斷裂失效分別是疲勞斷裂加順序斷裂,、擰斷兩個方面造成。作者利用掃描電鏡高分辨,、大景深和廣適應(yīng)性的特點,，分析出了電纜斷裂的失效原因。但在結(jié)果圖中,，我們也發(fā)現(xiàn)含聚四氟絕緣層的顯微圖片中出現(xiàn)了異常亮的現(xiàn)象,，該白色絕緣層因為導電性差的原因，表面累計了大量負電子,，最終積聚成荷電效應(yīng),，影響整張圖片的拍攝結(jié)果。荷電現(xiàn)象是在掃描電鏡拍攝中經(jīng)常會出現(xiàn)的一種現(xiàn)象,，它會影響圖片質(zhì)量,，甚至造成無法正常拍攝和樣品漂移等一系列問題。常規(guī)解決荷電問題有三種方法,，分別是噴金,、低真空和低電壓，前兩種更適合對樣品要求不高,，低倍的樣品拍攝,，而低電壓作為衡量高性能掃描電鏡的成像指標，已越來越廣泛的應(yīng)用于各種場景,。如下圖所示,，為導電性極差的高分子涂料和聚乙烯樣品，利用低電壓進行拍攝,，且樣品表面無需要做任何導電化處理,，結(jié)果顯示樣品表面無荷電產(chǎn)生，表面細節(jié)清晰,。上述兩張圖片結(jié)果均采用賽默飛Apreo2場發(fā)射掃描電鏡拍攝,。Apreo2場發(fā)射掃描電鏡具有業(yè)內(nèi)較強的低電壓超高分辨性能，搭配雙引擎模式,，分辨率可達到0.8nm（1kV）,，可以呈現(xiàn)材料最表面的真實形貌襯度，同時兼具高質(zhì)量成像和多功能分析性能于一體,，是科研和生產(chǎn)質(zhì)控不可少的理想分析平臺,。
參考文獻：
1. 劉偉亮,從電纜斷裂看連接器失效預(yù)防.
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