一、项目背景

在连接器铜芯的生产或使用过程中,发现其表面出现白色异物,严重影响产品的外观质量及电气性能。为确保产品可靠性与稳定性,需对白色异物进行成分分析,明确其化学组成,进而追溯其来源。通过科学合理的分析手段识别异物的本质,有助于判断是来自原材料污染、加工过程引入、储存环境影响,还是发生了某种化学反应(如腐蚀产物),从而制定针对性的改善措施,从根本上消除异物产生的源头。

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图1:原样图

二、异物分析方案

常见的异物分析方案:一般无法判断是哪一种异物的类型的话,测试会比较多;一般是先做显微红外和SEM-EDS,如果能够判断是有机物组分,那么就可以直接测试显微红外,当显微红外判断是混合有机物的时候,需要进行Py-GCMS的测试;如果判断是无机物,那么先进行SEM-EDS对元素进行初步的判断,也可以直接用XPS进行价态分析,但是XPS测试的样品表面,可能会导致元素不准确,一般要根据实际样品来进行判断选择。

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图2:异物分析方案

本次方案选择显微红外加SEM-EDS进行测试

三、数据解读

3.1 显微红外数据分析

通过对白色异物进行显微红外光谱测试,获得其特征吸收谱图。结果显示,在波数约为1430 cm⁻¹、1050 cm⁻¹和870 cm⁻¹处出现明显的吸收峰,这些峰位分别对应碳酸根离子(CO₃²⁻)的不对称伸缩振动、面内弯曲振动以及面外弯曲振动,是典型碳酸盐类化合物的红外特征峰。进一步比对标准谱库,发现该谱图与碳酸锌(Zinc Carbonate, ZnCO₃)的标准参考谱图高度匹配,表明异物中含有大量碳酸锌成分。此外,未见明显有机物特征峰(如C-H、C=O、Si-O-Si等),初步排除了外来有机污染物的可能性。

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图3:样品红外图

3.2 扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)数据分析

SEM图像显示,白色异物呈颗粒状或絮状聚集,附着于铜芯表面,部分区域可见结晶形态。EDS能谱分析结果表明,异物中主要含有碳(C)、氧(O)、锌(Zn)和铜(Cu)四种元素。其中,Zn和O信号较强,C元素也较为显著,这与碳酸锌(ZnCO₃)的元素构成一致。同时检测到一定量的Cu元素,可能来源于基体材料的背景干扰,或异物局部覆盖不完全所致。通过面扫和点扫分析,发现Zn与C、O的空间分布基本重合,进一步支持了三者共同构成一种化合物——即碳酸锌的推断。

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图4:样品SEM-EDS图

四、结论

综合显微红外与SEM-EDS的测试结果,判定连接器铜芯表面的白色异物主要成分为碳酸锌(ZnCO₃)。该物质是一种常见的无机盐,通常由锌金属或锌镀层在潮湿环境中与空气中的二氧化碳发生反应生成,