電連接器在電氣系統中主要應用在電信號的傳輸。復雜的電信號系統由成千上萬(wàn)個(gè)連接器組成。每個(gè)連接器的好壞優(yōu)劣直接影響整個(gè)系統的功能實(shí)現，所以連接器失效造成的影響很大，當一根電纜出現失效后需要從連接器到線(xiàn)纜逐一排除問(wèn)題，發(fā)現根源，進(jìn)而規避失效電纜的出現。
掃描電鏡作為材料顯微分析的重要工具，廣泛應用于電纜的失效分析。如下圖Ａ電纜，導線(xiàn)在連接器焊點(diǎn)處發(fā)生斷裂。顯微鏡下對斷口進(jìn)行觀(guān)察，斷口表面存在金屬光澤，斷口附近未見(jiàn)機械損傷及腐蝕痕跡，斷口宏觀(guān)形貌如下圖所示。為了進(jìn)一步分析失效原因，使用掃描電鏡對導線(xiàn)的斷口進(jìn)行觀(guān)察，發(fā)現斷口較為平齊，其中２根芯線(xiàn)斷口表面存在明顯的縮頸現象，斷口的終斷區為韌窩形貌，其余10根芯線(xiàn)斷口表面較為平齊，且斷口從兩側起源向中部擴展，中部終斷區為韌窩形貌，局部有疲勞條帶存在，從斷口形貌判斷，存在明顯縮頸現象的芯線(xiàn)斷口應為塑性斷裂，其余斷口為疲勞斷裂，斷口微觀(guān)形貌如下圖所示。通過(guò)掃描電鏡的觀(guān)察與分析，可得出結論：導線(xiàn)斷裂的原因是導線(xiàn)在使用過(guò)程中受到交變應力作用引起10根芯線(xiàn)產(chǎn)生疲勞斷裂，剩余２根芯線(xiàn)受外力作用而產(chǎn)生塑性斷裂，整個(gè)斷裂過(guò)程為順序斷裂。Ｂ電纜在使用過(guò)程中，內部同軸電纜的屏蔽層及芯線(xiàn)均出現開(kāi)路現象，進(jìn)行Ｘ 射線(xiàn)檢查，發(fā)現電纜在一側插頭根部附近斷裂，對電纜斷裂原因進(jìn)行分析。
采用顯微鏡對內部進(jìn)行觀(guān)察，發(fā)現內部的中心芯線(xiàn)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，電纜內部形貌如下圖所示。利用掃描電子顯微鏡下對斷口進(jìn)行觀(guān)察，發(fā)現屏蔽網(wǎng)芯線(xiàn)的斷口均存在明顯的縮頸現象，且中部終斷區為韌窩形貌，從斷口形貌判斷，屏蔽網(wǎng)應為受到外力作用產(chǎn)生塑性斷裂；中心芯線(xiàn)的斷口較為平齊，表面為扭轉形態(tài)的剪切窩形貌，從其形貌判斷，中心芯線(xiàn)受到扭轉應力作用導致中心芯線(xiàn)扭斷，斷口微觀(guān)形貌如下圖所示。圖4：中心芯線(xiàn)斷口微觀(guān)形貌通過(guò)上述兩個(gè)案例，作者(參考資料1)認為電纜功能失效問(wèn)題，除去連接器和線(xiàn)的本身因素以外，在連接器和導線(xiàn)的結合處失效情況居多，并且問(wèn)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(shí)，要注意連接器與導線(xiàn)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(gè)方面造成。作者利用掃描電鏡高分辨、大景深和廣適應性的特點(diǎn)，分析出了電纜斷裂的失效原因。但在結果圖中，我們也發(fā)現含聚四氟絕緣層的顯微圖片中出現了異常亮的現象，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，影響整張圖片的拍攝結果。荷電現象是在掃描電鏡拍攝中經(jīng)常會(huì )出現的一種現象，它會(huì )影響圖片質(zhì)量，甚至造成無(wú)法正常拍攝和樣品漂移等一系列問(wèn)題。常規解決荷電問(wèn)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(lái)越廣泛的應用于各種場(chǎng)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(jìn)行拍攝，且樣品表面無(wú)需要做任何導電化處理，結果顯示樣品表面無(wú)荷電產(chǎn)生，表面細節清晰。上述兩張圖片結果均采用賽默飛Apreo2場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡拍攝。Apreo2場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡具有業(yè)內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），可以呈現材料最表面的真實(shí)形貌襯度，同時(shí)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。賽默飛場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡Apreo 2
參考文獻：
1. 劉偉亮,從電纜斷裂看連接器失效預防.
