今天对外壳和辅助部件进行失效分析，并重点对市场上常见的环氧发黄问题进行解析。
一、外壳和辅助部件失效分析
外壳与辅助部件虽不直接参与电能通断，但对接触器的稳定性与安全性至关重要。
1、外壳与封装失效
失效模式：外壳破裂、环氧 / 陶瓷封装密封不良、绝缘性能下降。
失效原因：机械冲击（如车辆碰撞）；高温老化导致材料脆化；封装工艺缺陷（如气泡、裂缝）。
对功能的影响：
外壳破裂：内部部件暴露，易受灰尘、水汽侵蚀，引发短路或漏电。
密封不良：灭弧气体泄漏（影响灭弧效果）；外部湿气进入，降低绝缘性能。
绝缘性能下降：高压电对外壳或周边部件击穿，引发漏电风险，威胁人身安全。
检测方法：绝缘耐压测试、外观检查（裂纹）、气密性测试。
2、PCB 节能板失效
失效模式：单片机故障、三极管损坏、PCB 板焊点脱落。
失效原因：
单片机故障：高温或电磁干扰导致程序错乱。
三极管损坏：过电压或过电流冲击（如控制回路波动）。
焊点脱落：振动导致焊接疲劳。
对功能的影响：
无法切换吸合电压与维持电压，线圈长期以吸合电压工作，功耗与温升激增，加剧线圈老化；甚至因过热引发线圈烧毁。
控制信号失效，导致线圈无法吸合或分断，影响接触器通断功能。
检测方法：PCB 板功能测试（模拟控制信号）、温度监测（线圈温升）。
二、环氧密封失效分析：
1、环氧封装材料与工艺
材料组成：
主要以“树脂 + 固化剂 + 助剂”为主。以环氧树脂（如双酚 A 型）为基体，搭配活性增韧稀释剂（如缩水甘油醚类）改善流动性与韧性；
选用胺类或酸酐类固化剂实现交联固化，形成三维网状结构；添加硅微粉、氧化铝等填料提升机械强度与导热性；
辅以偶联剂（如硅烷类）增强填料与树脂的界面结合，以及阻燃剂（如氢氧化铝）、消泡剂（如有机硅类）保障绝缘性与致密性。
2、关键工艺：
预处理：对灭弧室及内部部件清洁除油、干燥，避免杂质影响封装效果；
灌封：将混合均匀的环氧浆料（树脂 + 固化剂 + 助剂）真空脱泡后，注入灭弧室与壳体间隙，确保完全填充；
固化：通过阶梯升温（如 60℃→80℃→100℃）促进固化反应，避免局部放热过高导致内应力；
后处理：去除溢料、打磨表面，保证封装完整性。
3、主要失效模式及原因分析
失效模式：环氧密封处裂缝、气泡导致的密封不良；环氧绝缘性能下降（击穿、漏电）、环氧材料发黄老化。
失效原因：
机械应力：接触器振动、冲击导致环氧与基底（陶瓷 / 金属）界面剥离，或直接产生裂纹。
高温老化：灭弧高温使环氧分子链断裂、脆化，丧失密封性与绝缘性；同时加速胺类固化剂氧化，引发发黄。
工艺缺陷：灌封时脱泡不彻底残留气泡，固化温度不均产生内应力裂纹；固化不完全导致结构疏松，加剧氧化发黄。
环境侵蚀：紫外线、酸性气体渗透，引发环氧光氧化或化学反应，导致分子链降解与黄变。
对功能的影响：
密封不良：灭弧气体泄漏，灭弧能力下降，触头烧蚀加剧；外部水汽、灰尘侵入，引发内部元件腐蚀或短路。
绝缘性能下降：环氧绝缘层击穿，高压电泄漏至外壳或周边部件，存在触电风险，甚至引发电路故障。
发黄老化：预示材料结构退化，机械强度与密封性同步下降，长期可能导致裂纹扩展、密封失效，缩短接触器寿命。
检测方法：
外观检查：通过显微镜观察环氧表面及界面是否有裂缝、气泡。
气密性测试：充入惰性气体后检测压力变化，判断是否泄漏。
绝缘电阻测试：使用兆欧表测量环氧层绝缘电阻，评估绝缘性能；绝缘耐压测试验证抗击穿能力。
老化评估：通过目测、色差仪量化黄变程度，结合热重分析（TGA）评估材料热稳定性退化情况。
三、环氧材料发黄开裂典型问题解析
1、核心诱因
环氧发黄开裂的是持续发热，除环氧材料自身耐温性不足（如长期处于 150℃以上环境时，树脂分子链易断裂、固化剂氧化加速）外，不规范的应用同样会加剧发热问题，进而诱发或加速环氧发黄。
2、发热分析
发热点1、2：螺柱与铜排接触点发热量；
发热点3、4: 铜排发热量；
发热点5、6：静触点发热量；
发热点7、8：动静触头接触点发热量；
发热点9：动触点发热量。
3、发热源：
电气连接缺陷：
如铜排与接触器螺柱接触不良、安装扭力不足 / 过大导致接触电阻增大，电流通过时产生额外焦耳热，使环氧局部温度骤升，发热点1、2、3、4；
过载运行：
超出接触器额定电流工作，触头分断时电弧能量激增，灭弧室温度大幅升高，传导至环氧封装层，发热点5、6、7、8、9；
散热设计不合理：
安装时未预留足够散热空间，或周边部件散热不良导致热量积聚，环氧长期处于高温环境。
退化循环：
不规范应用产生的额外热量，会叠加灭弧本身的高温，远超环氧材料耐受阈值，加速其氧化老化（表现为发黄）和内应力累积（表现为开裂），形成 “过热 – 材料性能退化 – 失效加剧” 的恶性循环。
解决环氧发黄开裂需兼顾材料升级（提升耐温性）与规范应用（减少发热）。
4、解决策略
可参考动力电池配电盒BDU安全设计（三）接触器文章中要求：
1、触点固定扭矩要求
建议按照厂家的扭矩要求锁紧螺丝。
2、铜排连接
当产品使用1个及多个导电铜排连接时，请确保导电铜排与触点端面紧密贴合(多个铜排需确保大电流的导电铜排最贴近触点端面，小电流的导电铜排其次)，然后是平垫圈、弹簧垫圈、螺钉。不正确的连接顺序可能造成严重过热，
2、散热要求
安装时未预留足够散热空间，或周边部件散热不良导致热量积聚， 相邻接触器、周边部件布置的间隙要求≥10mm。
3、系统匹配
根据项目要求匹配合适的接触器、熔断器、铜排，并进行温升仿真和测试，请大家参考以前公众号文章。
以上图片均来自网上和东科新能。
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