铜线盐水针孔测试的化学原理如题,英文叫 PIN HOLE TEST

铜线盐水针孔测试的化学原理如题,英文叫 PIN HOLE TEST
铜线盐水针孔测试的化学原理
如题,英文叫 PIN HOLE TEST

铜线盐水针孔测试的化学原理如题,英文叫 PIN HOLE TEST
浴液使用硫酸钠溶液,酚酞作为指示剂
如果漆包线上有针孔,那么针孔处就会发生电解反应,生成H2和OH-
酚酞遇OH-变红,就可以指示一个针孔了.
盐水针孔试验法作用探讨----(原载2006第11期
江西海通铜业有限公司 文启人
摘要； 本文对盐水针孔试验法检验漆包线的附着性的作用作了初步探讨.
关健词：漆包线、弯曲针孔、附着性
一、 前言：
盐水针孔试验方法的最早翻译版本始见于1982年上海电缆研究所编辑的《电线电缆日本标准汇集》中的JIS C 3003—1976 《漆包铜线及漆包铝线试验方法》,分为加热处理法和无处理法两种.由于其方法具有简单,快捷,测试结果清晰、明了,更由于测试成本低等优点,所以盐水针孔试验法的无处理法在电子行业很快流行起来,可以说无厂不做盐水针孔.正是考虑到国内产品在香港市场上的销售情况和国内引进家电生产流水线的实际需要,国家标准GB 6109.4-88《直焊性聚氨酯漆铜圆线》推荐了日本JIS C 3511--1986盐水针孔试验法的加热处理法,而这种收录,有点不伦不类.因为盐水针孔试验方法本应列入GB4074《绕阻线试验方法》,现在却在产品标准GB6109中占据了一席之地.近年,国际电工委员会IEC标准、欧盟都将盐水针孔试验法纳入了试验范围,由此可见,盐水针孔试验法的重要性、广泛性,也可以说,盐水针孔试验法在漆包线的供需双方,第三方、油漆供应商均得到了最大限度的统一.
21世纪初,盐水针孔试验法在电子厂得到了延伸和拓展,这就是
盐水弯曲针孔试验（以下简称弯试）.这种延伸和拓展,是电子厂产品质量和检验成本矛盾的必然结果.
目前,全国使用漆包线的中小型电子厂多达五万多家（还不包括家庭式小厂）,但是,除了盐水针孔试验以外,有其它漆包线专用检测设备的厂家有多少呢?根据笔者多年来小范围的调查,在3%以下,配置齐全的更在1%以下.这与漆包线专用检测设备量多价高有很大关系,而且这种现状在短期内也不会改变,因为要求中小型电子厂添置十多万元的漆包线专用检测设备也是不现实的（而且不包括介质损耗试验设备）.因此,产品质量和检验成本矛盾的必然结果,就引入了弯孔的概念.
2000年,有的电子厂漆包线的进厂检验已有了弯孔.随后,弯孔以较快的速度向全国推广,电子厂、漆包线生产厂、油漆生产厂都加入了弯孔的行列,甚至连2003年10月发行的《绕组线行业论坛论文集》也出现了“弯曲针孔”字样.
二、 盐水弯曲针孔试验法的作用机理
盐水弯曲针孔最主要的作用,就是检验漆膜附着力.
笔者多次做过这样的试验： 将一轴脱漆、但并不很严重的漆包线按常规取样做盐水针孔试验,检验结果是零针孔或一个针孔,也就是说,这轴线的盐水针孔试验是合格的.而作弯孔试验,则在90%以上的弯曲处出现针孔.漆膜附着力的检验效果得到了充分的证明.
弯曲针孔之所以能在电子行业得到推广,笔者认为,有以下原因.
1、 新增一项检验项目----漆膜附着性试验.
2、 充分利用原有盐水针孔试验设备,不增加任何成本.
3、 快捷、简单、直观、明了,准确.
4、 客户的需要,迫使漆包线供应商采用弯孔的方法.
5、 经过用户弯孔验收合格的漆包线,经电子产品绕制、出厂检验及数年电子产品使用中的质量跟踪、售后服务,均未发现因漆膜附着力不合格导致电子产品批量报废、退货的报告,经受了时间和数量的检验,从而也验证了盐水弯曲针孔试验法的合理性和有效性.
6、 笔者作过对比试验,用圆棒卷绕试验无开裂且光滑如初的试样,有时有1—2个后弯针孔.说明盐水弯曲针孔试验法比圆棒卷绕试验法更严格.
根据笔者多年的经验,认为盐水弯曲针孔试验法检测漆膜附着力的作用,完全能够取代GB/T 4074.3—99第5.1条----圆棒卷绕试验和5.3条---急拉断试验的作用.其理由如下；
国家标准《直焊性聚氨酯漆包圆铜线》GB6109.4—88第5.5条对漆包线提出了附着性的要求,它反映了漆包线经受卷绕、弯曲或扭绞等外力作用时,其绝缘不发生开裂或失去附着性的能力.但是,这两项的试验结果的获得及分析都存在一定的不准确度.
漆膜应不开裂,是GB6109.4—88标准给出的定义.GB4074—1999对开裂的解释是；“绝缘层上的裂口,在规定放大倍数下可看到导体”
而在实际检测过程中,漆膜有裂缝,但是经过仔细观察,对于是否露出导体往往处于似是而非的状况,难以下结论.关于漆膜开裂问题,74年和85年国标的编制说明都有关于开裂的说明为露铜不露铜的两难判断的论述.
圆棒卷绕试验仪全套设备9000余元,其检验结果却不是清晰明了,不能不说是个遗憾.
盐水弯曲针孔试验法试验过程简单快捷,检验结果直观明确,试验条件模拟产品实际使用状况,试验成本极其低廉,因此,没有任何理由舍好求次,盐水弯曲针孔试验法取代圆棒卷绕试验法应引起有关方面的重视.
当然,新标准也可象当初纳入“盐水针孔试验法”一样,也纳入“盐水弯曲针孔试验法”,作为附着性试验的补充.
三、盐水弯曲针孔试验法检验结果的量化讨论
弯孔在全国虽然得到推广,但是取样方法却多种多样,对检验结果也缺少一个量化的标准,因此有时供、需双方由此发生争执.
笔者经过六年多的实践以及客户的要求,制定了一套量化检验的程序,同时也向其它客户推广,得到了客户广泛的认可.同时,对漆膜附着性的程度进行了分级----合格、一等、优等.现简单介绍如下：
1、 取样：根据GB4074.-99《绕组线试验方法》规定,漆包线从包装上取下时,不得承受张力或不必要的弯曲.每次试验前应去掉足够的线,以保证试样不夹带损坏的漆包线.
按照GB6109.4-88第6.2条的规定：
0.063 mm以上的漆包线, 取长约6m的试样,折算成线轴的取样圈数,如下表：
线轴型号 最少取样圈数 轴上线圈直径(m)
PT—15 12 0.16
PT—10 14 0.14
PT—4 18 0.11
取样圈数计算公式如下：
圈数＝ 6米/直径d1×3.14
d1 为整轴漆包线在线轴上占据的直径
实际取样修正值：如成轴漆包线非满轴,根据实际情况多取1—2圈.
0.063mm及以下的漆包线,
取长约1.5m的试样.
线轴型号 最少取样圈数
PT—4 4
PT—2 8
2、 盐水配制方法：（略）
3、试验方法：
对所取成圈试样,在圆周上均匀分布的四点处,分别先成180°对折,然后再散开成弯曲的90°直角,放入盐水中进行试验.试验时,溶液接正极,试样接负极,施加12V直流电压.检查施加电压后1min内试样上弯曲处所产生的针孔数.
3、 合格品判定方法：
此法是试样在入水前进行弯曲,简称先弯.
在弯曲的四角上,0.063 mm及以上的漆包线,弯曲针孔总数小于或等于4个判定合格,反之为不合格.
在弯曲的四角上,0.063 mm以下的漆包线总数小于或等于3个弯曲针孔判定合格,反之为不合格.
判定时,应排除直线（常态）针孔.如有直线针孔,不应计入弯曲针孔总数,或应重新取样.
弯曲针孔越多,说明漆膜附着力越差或脱漆.
4、弯曲针孔一等品和优等品的判定方法；
此法是试样在入水后,且接通电源再进行弯曲,简称后弯.
将所取成圈试样,放入盐水中进行试验,溶液接正极,试样接负极,施加12V直流电压.此时将在水中成圈试样的圆周上均匀分布的四点处,分别先成180°对折,然后散开成弯曲的90°直角,检查施加电压后1min内试样上弯曲处所产生的针孔数.
试样无弯曲针孔,判定为优等品.
试样的弯曲处有针孔产生,判定为一等品.
为什么小于或等于四个先弯针孔判为合格呢?这是根据客户要求制定的底线.这个底线,也是一般电子产品无耐压击穿并得到长期证实的底线.其实,产品存在先弯针孔,说明高分子链在交联过程中共价键的结合还存在弱点,断键,即产生针孔.作为漆包线生产厂来说,必须进一步改善工艺条件.
后弯针孔,是试样同时承受电场、横向和径向的外力、水解、盐蚀多重作用下的结果,是实际使用状况的模拟,比先弯针孔更为严格.但是电子厂却不知后弯针孔法.笔者对后弯针孔法研究、应用多年,也只和少数人交流过.笔者对进口漆包线和国内名牌漆包线作过多次试验,极少发现后弯针孔,而其它漆包线,则或多或少都存在先弯针孔和后弯针孔.因此,可以得出结论；消除后弯针孔,是优质产品的先决条件之一,也是调整漆包工艺的依据之一.
有证据表明；有1—2个后弯针孔的线已通过美国国家安全实验室的试验,因此,也证明消除后弯针孔,是附着性优的先决条件之一.
目前,我国的漆包线生产厂绝大多数属于民营企业,规模在十条线及以下的小企业约占70%以上.一方面,这些小厂检测设备并不齐全,更不用说介质损耗试验设备了,同时,检验人员配置也不齐全,为了提高产量,DV值也达到极限,因此,先弯针孔线在很多小厂是存在的.但是,这种存在是由于存在允许接受先弯针孔线的市场,从某种意义上来说制约了漆包线行业产品质量的整体水平.
三、 试验时间和试验电压；
GB 6109.4-88《直焊性聚氨酯漆包铜圆线》6.2条规定,盐水针孔的试验时间为1分钟,试验电压为12V,在实际应用过程中,我们认为,时间和电压对试验结果影响并不大.漆包线本身如果没有针孔,试验时间达到5—10分钟甚至更长,仍然没有针孔出现.但是电压对检验速度有明显影响.在全检针孔时,把试验电压从12V调整为30--36V,能够缩短试验时间,只需20—30秒便足够了.
五、结束语
作为漆膜附着性的新方法,盐水弯曲针孔试验法已经具有强大的生命力,与圆棒卷绕试验相比,后者的缺点恰好是前者的优点.试验过程简单快捷,检验结果直观明确,试验条件模拟产品实际使用状况,试验成本极其低廉,并且得到了量大、面广、长时间的验证,因此,没有任何理由舍好求次.建议修订GB 6109时予以考虑,可否纳入盐水弯曲针孔试验法.同时,建议对盐水弯曲针孔试验法制定一个完整的、程序化的、统一的标准.