Page 67 - 理化检验-物理分册2021年第十一期
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陈 然, 等: 电动汽车铜导线断裂原因
每股铜丝编号为1~7 , 如图1c ) 所示。铜丝断口整 色物质, 如图1b ) 所示; 所有铜丝断口均无明显的颈
体均呈金黄色, 1 , 5 , 6 , 7号铜丝断口部分区域被黑 缩现象, 断口整体形状均较圆整, 大致处于一个平面
色物质覆盖, 如图1b ) 所示; 2 , 3 , 4号铜丝断口表面 内, 这与张超等 [ 4 ] 对电线断裂失效分析中疲劳断裂
未见黑色区域, 仅存在少部分位于凹陷区域的灰绿 的宏观特征相符。
图1 断裂导线的宏观形貌及铜丝编号示意
Fi g 1 Macromor p holo gy offracturedwireanddia g ramofco pp erwirenumber
a wire b fractureofco pp erwire c co pp erwirenumber
1.2 扫描电镜分析 较平整。放大观察该区域, 可见明显的疲劳条带, 如
为了保证成像质量, 将导电性较差的导线外皮 图2d ) 所示。疲劳条带是疲劳断口典型的微观特
去掉。去掉外皮后, 铜丝相对位置出现了变化, 参考 征 [ 5-6 ] , 因此判断5号铜丝断裂属于疲劳断裂。推测
图1的编号, 找到对应的铜丝, 如图2b ) 所示。导线 5号铜丝首先发生疲劳断裂, 然后两端断口在后续
断口经过超声清洗后放入场发射扫描电镜( SEM ) 工作中断续接触时形成电弧, 导致断口烧蚀, 烧蚀物
下观察断口形貌。 覆盖了断口的大部分区域, 仅少部分区域未被覆盖,
7股铜丝断口大部分区域已非断口原始形貌, 因此未被覆盖区域仍可见疲劳条带。烧蚀区域由于
如图2a ) 所示。选取 5 号铜丝的断口进行观察, 可 断口间断续接触, 导致烧蚀区域形貌较平整, 高倍下
见5号铜丝断口大部分区域被黑色物质覆盖, 断口 可见较多细小颗粒状熔珠, 如图2e ) 所示。
图2 铜丝编号示意及导线铜丝断口SEM 形貌
Fi g 2 Dia g ramofco pp erwirenumberandSEM mor p holo gy offractureofwireco pp erwire
a overallmor p holo gy offracture b co pp erwirenumber c fracturemor p holo gy ofco pp erwire5
d fati g uebandoffractureofco pp erwire5 e mor p holo gy ofablationareaonfractureofco pp erwire5
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