表面污染异物成分分析
发布时间:2024-10-12
异物,指的是混入原料或产品里的除对象物品以外的物质。异物产生的原因比较多,例如原材料不纯、反应产生副产物、工艺控制不规范或工艺配方不成熟等。在生产使用过程中,产品表面往往容易被污染、腐蚀、氧化,或者由于生产缺陷、疏忽等原因引入和形成异物,增加了产品不良率,对产品的使用性能带来极大影响。
在日常生产和工作中,我们经常会遇到各种异物问题。例如,金属表面可能会生锈,材料表面可能会出现异常变色,塑料橡胶表面可能会有异物析出,PCB板上可能会有异物存在,液体产品中可能会出现少部分固体析出或者液体分层等问题。这些问题如果不及时解决,可能会对产品质量产生严重影响。因此,通过异物分析技术,我们可以及时发现并解决这些问题,从而提高产品质量和客户满意度。
异物分析方法:
异物分析,专门针对产品上的微小嵌入异物或表面污染物、析出物的分析技术。例如对表面嵌入或析出的颗粒物、小分子迁移物、斑点、油状物、雾状物、橡胶喷霜等异常物质进行定性分析,藉此找寻污染源或配方不相容者,是改善产品最常用的分析方法之一。
当材料及零部件表面出现未知物质,不能确定其成分及来源时,可以通过对异物进行微观形貌观察和成分分析进行判断。
测试方法:
异物分析主要涉及三个方面,一是异物的有机物结构分析,主要用红外显微镜-FTIR;二是异物或材料表面的元素成分分析,主要用电子探针(EPMA)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDX)、多功能光电子能谱仪(XPS)、能量色散型微区X 射线荧光光谱仪(μEDX)等;三是表面观察,主要用光学显微镜(OM)和电子显微镜(比如SEM)。
异物分析测试步骤:
在实施异物分析的过程中,通常首先进行的是表面观察,主要采用光学显微镜来查看异物是存在于表面还是嵌入在基体材料内;
接着进行异物成分的鉴定,傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)和显微红外(M)等设备常被用来鉴定异物主成分是有机物还是无机物;
然后根据异物的属性选择适当的有机物或无机物分析手段,如Py-GCMS、萃取GC-MS、MS等用于有机物分析,扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)则主要用于无机物分析,也就是元素分析。
然而在实际情况中,异物的解析过程往往比上述的手段更加复杂,要选择合适的分析方案和分析手段,这样才能提高分析效率。
建议先观察样品形貌,推测样品是有机物还是无机物。
若是有机物先用FTIR测试,工程师根据测试过程及测试结果,确认是否需要增加SEM/EDS来测试。
若是无机物先用SEM/EDS测试,如果测试结果C、O含量较低,可以直接出具结果。
一般大的机构建议大家是SEM/EDS+FTIR一起做,这样是为了流程方便简单。
除以上方法外,还可以采用PY-GC-MS,GD-MS,裂解-气体-FTIR来进行深度表征。
应用范围
广泛应用于化工产品、航空产品及其零部件、汽车产品及其零部件、LCM系列产品、PCB&PCBA、电子元件及半导体产品等。
解决异物的引入可大降低产品不良率,避免企业质量风险损失。因此企业应重视原材料的把控,实施更为严格的原材料筛选与检验流程:要求供应商提供详尽的原料分析报告,现场抽检与第三方检测环节,确保每一批原材料都达到既定的纯度标准。同时,引入先进的在线监测技术,对生产过程中的各个环节进行实时监控,一旦发现异常立即调整,效避免了副产物的产生和累积。
此外,工艺优化与技术创新也成为了减少异物引入的关键。企业投入大量资源研发新型工艺配方,力求在提升产品质量的同时,减少或消除副产品的生成。同时,对生产线进行智能化改造,通过自动化、机器人等高科技手段减少人为操作带来的误差和污染,进一步提升生产环境的洁净度。