背景耳机的使用场景丰富多样，包括：日常出行（公共交通和步行外出）、学习工作（办公室和图书馆）、运动健身（跑步、健身操和游泳）、娱乐休闲（在家观影和游戏）。不同的场景可能会产生各种故障，例如：喇叭不出声音、充不上电、有杂音、蓝牙匹配不上和插头与插孔接触不良等。耳机失效的原因可从硬件、连接、软件设置、使用环境等几个方面进行分析。耳机失效案例耳机在正常使用中突然没有声音，重新连接和调整音量均无任何声音发出。失效分析方案 失效分析系统流程详解标准外观显微检验■ 目的：排除机械损伤导致的初步失效。■ 方法：采用高分辨率光学显微镜（分辨率≤1μm）对样品表面进行全域扫描，系统性检测磕碰（Impact Mark）、刮擦（Scratch）、裂痕（Crack）等机械应力痕迹。重点观察封装完整性、焊点形变及材料界面分离现象，为后续非破坏性分析提供基础判据。电学特性对比测试（IV测试）■ 目的：通过良品/失效品电性差异定位失效点。■ 电性确认：利用分析仪测量关键端口的电流-电压（I-V）曲线，量化短路（Low Resistance）、开路（High Resistance）、漏电（Leakage Current）等异常参数。结合产品规格书（Datasheet）识别偏离设计规范的电气参数。热点分析■ 异常区域确认：使用红外热成像检测异常温升区域（分辨率±0.03℃）。■ 失效点定位：采用微光发射显微镜（EMMI）或光致发光（OBIRCH）技术捕捉载流子辐射热点。破坏性分析■ 开盖检查：选用等离子刻蚀（Plasma Etching）或化学腐蚀（Fuming Nitric Acid）暴露失效层，采用金相显微对缺陷位置处进行形貌观察和分析（如电迁移枝晶、介电层击穿孔）。■ 去层：通过逐层去层（Total Delayer）的方式对异常位置处每层进行形貌观察。■ 失效判定：基于微观结构特征（晶格畸变、金属间化合物异常）判定失效根因（过流、过压导致失效）。验证性分析■ 应力模拟：在良品上施加过压、过流应力。■ 对比分析：同步采集失效参数临界点数据。■ 分析验证：确认复现的缺陷与原始失效电性特征保持一致。 失效原因分析图例 改善意见优化封装设计、稳定电源供应、强化电流保护、提高工艺质量。失效分析流程前期沟通→详细信息调查表→分析方案及报价→实验室检测、分析→分析报告→分析结果反馈表。关于SGS服务作为国际公认的测试、检验和认证机构，SGS是质量和诚信的基准，对产品测试有着丰富的经验，我们将持续提供优质高效的产品认证服务，助力企业顺利进入国际市场。
一、前言 在药品研发与生产的全流程中，符合 GMP（良好药品生产质量规范）的质量控制是确保药品安全、有效、可循环生产的关键环节。近年来，核磁共振（NMR）技术凭借其非破坏性、定性与定量兼备的特性，已成为制药行业重要的分析和质量控制手段。 二、JEOL 400 MHz NMR 仪器概述 JEOL 400 MHz 核磁共振波谱仪，是日本电子（JEOL）公司生产的一款高性能超导傅里叶变换核磁共振（NMR）谱仪。该设备广泛应用于药物化学、生物化学、有机化学、高分子化学及材料科学等领域，可用于分子结构鉴定、混合物组分分析、化学反应动力学研究及分子间相互作用探究。 该仪器具备高灵敏度和高分辨率，能够有效检测低浓度样品，并清晰区分化学位移相近的核磁共振信号，获得高质量的谱图数据。此外，该设备支持多种二维核磁共振实验，为复杂分子的结构解析提供丰富的信息。同时，该设备还可通过 GxP Readiness Kit，可快速搭建符合 GLP/GMP 验证要求的软硬件环境，生成验证协议（IQ/OQ/PQ）文档，满足GMP的定性和定量测试要求。 图1 JEOL 400 MHz核磁共振波谱仪 三、GMP 环境下的定性分析 3.1 原料药（API）结构确认： 利用 1D ¹H、¹³C 以及 2D HSQC、HMBC、COSY 等实验，可完整解析分子骨架、官能团位置及立体化学信息。JEOL 400 MHz 在分辨率与灵敏度方面足以区分同分异构体，为原料批次放行提供可靠依据。 3.2 杂质/降解产物鉴定： 在 GMP 生产过程中，常需对潜在杂质进行快速识别和鉴定。NMR 可在不需分离的情况下直接检测样品中的微量杂质（检测限可达 0.1 % w/w），并通过谱图对比库实现自动匹配，缩短杂质确认时间，满足 ICH Q3A/B 对杂质阈值的要求。 3.3 多晶型分析： 对 API 的多晶型进行非破坏性鉴别，结合化学位移与偶极耦合信息，可区分晶型 A 与 B 的微小差异，为晶型控制提供依据，适用于 生产和分析 中的晶型监控。 四、GMP 环境下的定量分析（qNMR） 4.1 qNMR 的原理与优势 内部标准法：通过加入已知浓度的内部标准（如 TMS、DMF），利用积分比例直接计算目标化合物的浓度，无需校准曲线。 全谱积分：相较于 HPLC 等方法，qNMR 可对整个分子所有可观测核进行积分，避免因峰选择导致的系统误差。 高准确度与可追溯性：使用国家计量标准的内部标准，可实现 SI 可追溯的定量结果，满足药典对含量测定的严格要求。 4.2 实际案例 API 含量测定：使用 JEOL 400 MHz 对阿司匹林原料进行 qNMR，采用 1H 积分对比内部标准，结果 RSD 为 0.28 %，与 HPLC 方法的 0.35 % 相当，但前处理时间缩短 70 %。 杂质阈值监控：在氟代小分子药物的研发中，利用 19F‑qNMR 对微量氟杂质进行定量，检测限达到 0.05 % w/w，满足 ICH Q3B 对氟杂质的严格限制。 五、GMP 合规与验证流程 5.1 仪器验证（IQ/OQ/PQ）：制定并实施完整的设备验证（QP/IQ/OQ/PQ/QR）计划，提供客观证据证明设备能够持续、稳定地满足其预定用途。 IQ（Installation Qualification）：确认仪器安装符合技术规范，包括磁体冷却、探头安装、软件版本等。 OQ（Operational Qualification）：通过标准样品（如 99.9 % 纯度的甲醇）验证磁场均匀度、频率稳定性、噪声水平。 PQ（Performance Qualification）：使用实际药品样品进行方法验证，确保在生产环境下的重复性与准确度。 5.2 文件化管理 建立并执行全面的SOP体系，内容涵盖设备维护、再验证及环境监控等，实现对设备全生命周期的持续监控与维护。 5.3 数据完整性与CSV验证： 开展计算机化系统风险评估与验证，实施数据备份与恢复验证，识别并控制其对产品质量和数据完整性的潜在风险，确保系统始终符合GMP法规要求。 5.4 人员培训 操作员需通过理论与实操考核，掌握 NMR 基础、仪器维护、软件使用及 GMP 文档要求。 六、未来发展趋势 低场高分辨 NMR：随着数字化技术的进步，体积更小、维护成本更低的 400 MHz 台式仪器将逐步进入实际应用，实现现场快速分析。 自动化样品前处理：结合机器人臂与微流控平台，实现样品溶解、内部标准加入、管路清洗全流程自动化，进一步提升分析效率。 AI 辅助谱图解析：利用深度学习模型对复杂多峰谱图进行自动归属与定量，降低人工解析误差。 多模联用（NMR‑MS、NMR‑IR）：在 GMP 质量控制中，联合使用 NMR 与质谱、红外等技术，可实现结构确认与痕量检测的“一站式”解决方案。 七、结语 核磁共振技术凭借其独特的结构指纹和定量特性，已在药物研发、质量控制以及监管检测中发挥不可替代的作用。SGS生命科学部对JEOL 400 MHz NMR进行了科学的仪器3Q验证、严谨的分析方法开发以及系统的合规文件管理，使之能够在满足监管要求的同时，实现对药品的快速、准确、可追溯的GMP质量评估和控制。展望未来，随着仪器数字化、自动化以及人工智能的进一步融合，NMR 在制药 GMP 中的应用将更加高效、智能，为药品安全与创新提供坚实的技术支撑。
医疗器械的安全性，离不开对每一种化学物质的精准把控 —— 但在实际检测中，如何从复杂的混合物中准确识别低浓度、未知的化学物质，解析其结构，为毒理学风险评估提供可靠输入，始终存在多个技术与实践难点。 1.复杂基质干扰 医疗器械提取物中通常包含数百种化学物质 —— 从生产中添加的添加剂、加工助剂，到使用后产生的降解产物、残留单体，成分极其复杂。更棘手的是，相似极性、挥发性、分子量的化合物共存，会导致检测时出现 “色谱峰重叠”“离子抑制” 等问题，给结构解析造成一定难度。 2.非靶向分析的可靠性不足 非靶向筛查依赖 NIST、mzCloud 等质谱库进行匹配，但这类通用数据库常 “缺失医疗器械专属化合物”；即便匹配分数高，也可能出现 “假阳性”或 “假阴性”，无法直接作为确诊依据。 3.缺乏合适标准品 大多数潜在的 “可提取物” 没有商业化对照品，导致无法将鉴定状态升级为 “确认（Confirmed）”；即便能找到对照品，也可能因纯度不足、稳定性差或成本过高，难以用于常规分析。 SGS 三步解法：从 “模糊推测” 到 “精准确认” 针对上述痛点，SGS 基于多年医疗器械检测经验，打造了 “先验缩围 + 正交验证 + 色谱佐证” 的三步方案，大幅提升结构解析准确性。 1. 根据先验知识，缩小范围，避免 “大海捞针” 鉴定前先 “定向排查”：结合材料供应商提供的配方、技术数据表，再关联医疗器械的制造工艺（如灭菌方式、清洗步骤），提前预测可能产生的降解产物或残留物。比如，高温灭菌可能导致某些高分子材料降解，据此可优先排查特定降解片段，避免盲目筛查。 2. 正交分析平台+高分辨质谱，锁定“结构密码” SGS 搭建了覆盖全物质类型的高分辨质谱平台，搭配串联质谱（MS/MS）技术，为结构解析提供 “双重保险”： SGS配备了 ThermoFisher QE Plus LC-Orbitrap、Waters Xevo G2-XS LC-QTOF、Agilent 7250 ALS/HS-GC-QTOF 等设备，能覆盖挥发性、半挥发性、非挥发性化合物，且离子质量精度 < 3ppm（相当于在 1 吨物质中精准识别 1 毫克目标物），为结构解析提供可靠数据的数据支持。 MS/MS二级质谱通过捕获前体离子的裂解行为，为已推断结构提供独立的实验佐证，从而以碎片-结构映射关系提升结构解析的置信度。 3.考虑化合物的色谱行为，排除假阳性 化合物的色谱特征是 “身份确认” 的关键线索。在固定的色谱体系中，每种结构的保留时间相对稳定。若未知物的质谱图能与标准图谱吻合，且其保留时间也对应一致，那么对该未知物的结构解析可信度将显著增强。 SGS 针对 GC-MS 和 LC-MS 的不同特性，分别设计了验证方案： 在GC-MS中保留指数（RI，Kovats指数）是定性金标准，仅取决于化合物本身与固定相，与仪器条件无关。测得未知物RI后与文献值比对，差值越小，结构指认越可靠。NIST数据库中收录了约180,000个化合物的保留指数（实测值或预测值）。 LC-MS的分离机制复杂且保留时间对流动相梯度、柱温、流速等条件极其敏感，因此没有统一的保留指数。而定量结构保留关系（Quantitative structure retention relationship，QSRR）模型基于分子的物理化学性质（如logP、极性表面积、电荷分布等）来预测保留时间，不依赖于特定的色谱系统或标准物质，具有更强的通用性。因此SGS选择使用QSRR来预测LC保留时间。实验室选择了155种不同类型且保留时间覆盖整个LC梯度时间的医疗器械相关化合物，用支持向量回归（Support Vector Regression，SVR）统计分子结构与色谱保留时间之间的定量关系，建立了拟合程度R2=0.982，平均绝对误差仅0.276 min的QSRR模型，为LC-MS结构解析提供理论保留时间，有效减少候选结构个数，并剔除与数据库匹配但保留行为不符的假阳性结构，大大提高了结构解析的准确性。 图. SGS自建QSRR模型的拟合程度与离散程度 专业团队 + 专属数据库：为鉴定 “加双保险 未知物解析不仅靠技术，更靠 “人” 的经验和 “库” 的支撑： 专家团队 “去伪存真”：SGS 可提取物与浸出物（E&L）实验室拥有经验丰富的质谱解析专家，能从海量检测数据中快速筛选关键信息，结合行业经验做出科学判断； 双数据库 “保驾护航”：除了 Wiley Registry/NIST GC-MS 通用库（含 118 万张质谱图），实验室还自建了 E&L 专属 LC-MS/MS 库（含 204.5 万张质谱图），覆盖更多医疗器械特有的化合物，让匹配更精准. 医疗器械的每一种 “未知物”，都可能关乎使用者的健康安全。SGS 通过 “先验缩围 - 正交验证 - 色谱佐证” 的三步方案，搭配高分辨技术、专业团队与专属数据库，将 “模糊推测” 转化为 “精准确认”，帮助行业降低风险，守住医疗器械安全的最后一道防线。
半导体高良率的基石，在于硅材料体内纯度与晶圆表面洁污的协同管控。基石：硅晶材料的极致提纯硅晶圆是芯片的“画布”，其纯度是一切的基础。从沙子到镜面般的晶圆，需经历一场精密的纯度进化。 ■ 起始材料：冶金级硅以石英砂（二氧化硅）为原料，在电弧炉中与碳反应，初步提炼得到纯度约98%-99%的冶金级硅。 ■ 纯化：西门子法冶金级硅透过蒸馏, 将其精炼到极高的纯度（杂质浓度降低至ppb甚至ppt等级）。 ■ 沉积：电子级多晶硅在约1100°C的硅晶种表面进行化学气相沉积，生成棒状电子级多晶硅，纯度达99.999999999%（11个9）以上。 ■ 拉晶：形成单晶硅锭采用柴可拉斯基法，将一颗小单晶硅晶种浸入熔融硅中，边缓慢旋转边向上提拉，形成完美单晶硅锭；期间可通过掺入硼、磷等杂质，精准控制晶片电性（P型或N型）。 ■ 切片与研磨：制成硅晶圆硅锭经切片、研磨与抛光，得到镜面般光滑的硅晶圆，成为芯片制造的“画布”。 战场：晶片制造中的表面污染控制即使硅晶圆本身完美无瑕，后续长达数百步的制造过程，仍使其表面暴露于各种污染风险中。主要表面杂质可分为四类： 1. 微粒 ■ 来源：环境中的灰尘、人员的皮屑、设备磨损产生的颗粒、化学药品中的不纯物、化学反应产生的副产物。 ■ 危害：造成电路短路、断路、绝缘层失效。随着制程微缩到纳米等级，即使直径只有几十纳米的微粒也足以破坏整个电晶体。 ■ 控制方法： 超高洁净室：达到 ISO 1 级标准（每立方英尺空气中 >0.1 µm 的颗粒数不超过 1 颗）； 超纯水与化学品：使用多级过滤的 UPW 和高纯化学试剂； 自动化物料传输：最大限度减少人为干预。 2. 金属杂质 ■ 来源：制程设备的金属部件（如反应腔体）、化学药品中的金属离子、掺杂过程的交叉污染。 ■ 危害：金属离子（如铁、铜、钠、钾）在硅晶格中产生能阶，成为电子和电洞的复合中心，导致漏电流增加、载子寿命缩短、闸极氧化层完整性变差，严重影响元件效能与可靠性。 ■ 控制方法： 选用高纯耐腐蚀材料（如石英、高纯硅、碳化硅等）制造反应腔内部件零件； 采用RCA标准清洗：SC-1 ( NH₄OH/H₂O₂/H₂O ) 和SC-2 ( HCl/H₂O₂/H₂O ) 分别去除微粒和金属离子； “吸杂”技术：在晶圆背面制造一层缺陷区，或在硅晶圆内部制造氧析出物，把金属杂质从主动元件区吸引过去并锁住。 3. 有机杂质 ■ 来源：人体油脂、光阻剂残留、真空泵油、塑胶组件释出的气体。 ■ 危害：在晶片表面形成一层薄膜，妨碍后续的薄膜沉积、氧化、离子布植，导致附着力不良或电性异常。 ■ 控制方法： O₂电浆灰化：将有机物氧化成挥发性CO₂和H₂O并去除； SC-1溶液：RCA清洗中的一步，兼具去除有机物能力； 选用高稳定性材料与润滑剂。 4. 自然氧化层与化学氧化物 ■ 来源：硅暴露在空气或含氧的水中，会迅速形成一层非晶的二氧化硅（SiO₂）。 ■ 危害：原生氧化层的厚度和品质不稳定、不可控，影响后续磊晶、高介电系数闸极堆迭的品质，导致元件特性不一致。 ■ 控制方法：在关键步骤前，使用稀释的氢氟酸（dHF）进行“牺牲氧化层蚀刻”，去除不稳定的自然氧化层，露出洁净的硅表面，并立即进行下一步骤（通常是在真空环境下）。 总结：体内与表面的双重复合管控高纯度的硅晶圆是完美的画布，而对表面杂质的极致控制，则是确保我们能在这画布上绘制出纳米级精妙电路的画笔与颜料管理技术。二者相辅相成，共同决定了集成电路的性能、良率与可靠性。
作为半导体器件的潜在致命隐患，Latch Up（闩锁效应）一直是电子行业可靠性测试的重点。今天，SGS带你深入揭秘这个“隐形杀手”，并详解国际权威标准JEDEC JESD78F.02如何通过科学的测试方法，为芯片安全筑起坚固防线。 闩锁效应（Latch Up）：芯片内部的“雪崩”Latch Up是指集成电路在异常电压或电流触发下，内部寄生结构（如晶闸管PNPN、双极晶体管BJT或ESD保护元件）被激活，形成持续低阻抗路径，导致异常大电流（可达数百毫安）从电源流向地。即使触发条件移除，电流仍持续，直至器件过热或物理损坏。典型触发场景： 信号引脚注入过流/过压（如静电放电、电源浪涌）； 电源引脚电压瞬变超过器件耐受极限； 高温环境下寄生结构阈值降低（如结温接近最大工作温度Tjmax）。 危害有多严重？ 物理损坏：硅片熔融、金属互连熔断、封装材料热损伤（EIPD，电诱导物理损坏）； 系统级故障：引发设备死机、数据丢失，甚至引发汽车电子、医疗设备等关键领域的安全事故； 可靠性风险：导致 “无故障发现（NTF）” 问题，增加售后维修成本和品牌声誉损失。 破解之道——JEDEC JESD78F.02标准的两大核心测试为了有效评估芯片抗Latch Up的能力，JEDEC制定了全球通用的测试标准JESD78F.02。该标准定义了两种核心测试方法，覆盖芯片所有引脚类型，模拟真实应用中的极端应力场景。（1）信号引脚测试（Signal Pin Test） ■ 目标：验证信号引脚（输入/输出/双向引脚）对过流 / 过压的免疫能力。 I-Test（电流注入法）：强制注入正/负电流脉冲 (如±100mA)，同时限制电压在1.5×VmaxOP和MSV（最大应力电压）中的较小值以下，避免非闩锁损伤。 E-Test（电压注入法）：施加正/负电压脉冲 (如1.5×VmaxOP)，限制电流在预设阈值（如100mA），适用于高阻抗输入或低电压器件。 ■ 测试流程： 1. 引脚分组（输入/输出），预处理至逻辑高/低状态（VmaxOP/VminOP）； 2. 施加脉冲； 3. 监测电源电流，达到以下条件则判定闩锁触发： a 测试后电流值超出测试前电流值10mA； b 测试后电流值超过测试前电流值的1.4倍。 信号引脚测试流程图 （2）电源引脚测试（Supply Test） ■ 目标：评估电源引脚对过电压的耐受能力。 方法：对电源引脚施加1.5×VmaxSUP或MSV的电压脉冲（哪个更低），同时限流设置为Ilimit=100mA+Inom（Inom为标称电流）或1.5倍Inom（哪个更高）。 关键参数：避免电源因过流崩溃，需设置合理电流限制，确保测试有效性。 ■ 测试流程： 1. 上电：按照指定的上电顺序给设备上电； 2. 测量标称供电电流：在最大供电电压VmaxSUP下测量每个供电引脚（或供电引脚组）的Isupply； 3. 施加触发电压，并在此期间量测应力电源（Stress Supply）的电流、电压，以及相关电源引脚的电压（Vsupply(s)）； 4. 监测电源电流，达到以下条件则判定闩锁触发： a 测试后电流值超出测试前电流值10mA； b 测试后电流值超过测试前电流值的1.4倍。 电源引脚测试流程图 为什么Latch Up测试是非做不可的 “防线”？进行符合JEDEC JESD78F.02标准的Latch Up测试，绝非可有可无，而是贯穿芯片研发、量产到市场准入的核心环节。 （1）可靠性认证的 “准入门槛” 等级划分：根据测试结果，器件可划分为免疫等级A（高可靠性）或B（基础等级），并标注温度分类（Class I/II，Class II需在Tjmax下测试）。 行业合规：满足汽车电子（如AEC-Q100）、工业控制等领域对器件抗干扰能力的强制要求。 Latch Up免疫等级划分（注：如有特殊需求，可以采取更严苛条件执行测试。） （2）研发与量产的 “质量防线” 设计优化：在芯片研发阶段定位寄生结构缺陷，指导版图优化（如增加保护环、调整阱结构）； 量产管控：通过抽样测试（最小3件样品）筛查工艺波动导致的闩锁风险，避免批量缺陷； 失效分析：结合脉冲源验证和热成像技术，精准定位失效引脚或结构。 （3）成本与风险的 “平衡点” 早期测试成本仅为现场失效维修成本的1/100，尤其对复杂SoC、功率器件等高价值产品至关重要； 符合JEDEC标准的测试报告可直接用于客户审核，缩短产品上市周期。 SGS专业服务：从标准到落地的全流程支持作为国际公认的测试、检验和认证机构，SGS依据JEDEC JESD78F.02标准，可为你提供： 定制化测试方案：针对特殊引脚设计专属测试流程，规避误判风险； 高精度测试设备：配备带温度控制的闩锁测试仪，支持宽温域测试，满足Class II严苛要求； 权威合规报告：出具含免疫等级、温度分类及失效分析的中英文报告，助力产品全球市场准入。
在半导体制程中，超纯水与湿化学品的纯度堪称 “芯片良率的生命线”—— 哪怕是微克级的金属离子、痕量的阴离子杂质，都可能导致晶圆表面出现缺陷，直接拉低生产良率。而这些高纯度流体从供应端到制程设备的 “最后一公里”，全靠输送系统的聚合物材料 “保驾护航”。为确保输送系统自身不成为污染源，SEMI F57规范应运而生，成为全球半导体行业在选择聚合物材料与组件时最具参考性的准绳。 SEMI F57：解决半导体输送系统的 “隐形污染” 难题在SEMI standard中，半导体厂务端的F系列标准聚焦系统级质量管控，而SEMI F57则专门针对超高纯度（UHP）聚合物材料及组件—— 这类材料是超纯水/湿化学品输送系统的 “核心骨架”。 为同时满足超高洁净度与耐化学腐蚀的要求，半导体厂广泛采用超高纯度含氟聚合物来制造输送系统组件，从管路、配件、阀门、过滤壳体，到传感器、流量计、计量器等，几乎覆盖了输送系统的所有关键环节。SEMI F57的核心目标，就是通过明确 “最低性能要求”，确保输送系统的材料/组件不会成为“污染源头”，让末端制程使用的流体纯度与供应端保持一致，最终保障芯片良率。 四大核心参数：直击 “污染风险点”SEMI F57主要从以下四个维度对材料和组件进行严格管控： 阴离子污染 金属离子污染 总有机碳 TOC 表面粗糙度 此外，标准还对材料的机械性能、物理性能、耐化学性、可靠性与可追溯性提出了全面要求。哪些组件要测？一张表理清SEMI F57的测试覆盖范围不同组件需满足的测试项目各有侧重。下表清晰列出了各类组件的强制测试要求： SGS专业支持，助力国产材料破局面对严格的SEMI F57标准，材料供应商与组件制造商需要可靠的合作伙伴。SGS半导体超痕量分析实验室凭借顶级的洁净环境、高端的分析设备与丰富的项目经验，可为您提供全方位的测试与咨询服务： 原材料把关：对颗粒、粉末等原料进行严格筛查。 生产过程监控：涵盖机台清洁度、包装材料、纯水系统及生产环境。 成品合规性测试：依据SEMI F57标准，提供权威的阴离子、金属离子、TOC及表面粗糙度测试。 国产替代赋能：已协助多家国内超高纯度聚合物厂商完成产品研发与合规验证，助力实现国产化替代。
作为动力传递与运动系统的“骨骼”，轴类零件（如曲轴、半轴、传动轴、转向节臂等）承担着扭矩传递、载荷支撑及精密运动导向的核心功能。其失效不仅会导致机械、设备或车辆动力中断、操控失稳，更可能引发严重安全事故；同时，频繁的非预期失效也会大幅增加零部件制造企业的售后成本及品牌声誉损失。 本文将从技术视角系统解析轴类零件的常见失效模式、分析方法及典型案例，为您揭示“如何通过科学失效分析实现质量改进与风险防控“。 一、轴类零件的常见失效模式 轴类零件的失效本质是材料性能、工况载荷与环境条件共同作用下的失效行为，常见模式可分为以下几类： 1. 疲劳断裂（占比70%以上） 疲劳断裂是轴类零件最主要的失效形式，尤其在承受循环载荷的曲轴、传动轴、半轴等部件中高发。其特点是： 1）裂纹源：多位于应力集中区域。 2）断口特征：宏观可见“贝纹线”与“瞬断区”；微观表现为疲劳辉纹及韧窝形貌。 3）触发因素：循环应力幅值超标、表面加工缺陷（刀痕、磕碰伤）等。 2. 磨损失效 磨损主要发生在滑动或滚动接触的轴类部件（如轮毂轴承轴颈、变速器输出轴），按机理可分为： 1）磨粒磨损：外界硬质颗粒（泥沙、金属碎屑）嵌入摩擦副表面，划伤接触区。 2）粘着磨损：接触表面因高温高压发生金属粘合，随相对运动撕裂形成沟槽。 3）微动磨损：轴与配合件（如轴承、齿轮）在振动载荷下发生微幅相对滑动，导致表面氧化-磨损循环，最终出现红锈色磨屑（Fe₂O₃为主）。 其它失效模式还有变形失效、腐蚀失效等。 二、轴类零件失效分析方法 针对轴类零件的失效，采用“信息采集-宏观初判-微观验证-机理溯源-改进建议”的全流程分析框架，结合多维度检测技术，精准定位失效根因。以下为核心步骤： 1. 信息采集与失效场景还原 1）基础信息：零件材料（牌号、热处理状态）、尺寸公差、表面处理等。 2）工况数据：使用环境（温度、湿度、腐蚀介质）、载荷谱（最大/最小扭矩、循环频率）、匹配部件（如轴承型号、齿轮齿数等）。 3）历史记录：生产批次、装配工艺、维修记录（是否更换过配件）。 2. 宏观与无损检测：锁定失效位置与类型 1）外观检查：观察裂纹位置、磨损形态、腐蚀产物颜色等。 2）无损检测：磁粉探伤、渗透检测、工业CT等。 3）尺寸测量：三坐标测量（圆度、圆柱度、键槽对称度）； 3. 失效模式判断 根据送检轴类样品状态宏观分析初步判断失效大类，如断裂/开裂、磨损、变形、还是腐蚀等，然后进一步微观分析，对失效模式进行确认。 4. 材料与性能分析：验证制造符合性 1）化学成分分析：直读光谱仪； 2）力学性能：室温/高温拉伸、冲击韧性、硬度、扭转强度等； 3）微观组织：金相分析（观察晶粒度、表面脱碳层等）。 失效分析工程师将以上各部分数据归纳总结，得出导致失效的原因，然后与专家顾问团队讨论确保分析结论准确，并提出针对性改进建议。 三、典型案例 某曲轴单拐台架疲劳试验早期开裂分析 某曲轴（材料C38N2）单拐疲劳试验5.96万次在连杆颈圆角与端面相交处开裂。图1a为试验单拐外观，箭头所示为裂纹位置，裂纹打开后断口微观观形貌如图1b，放射纹均收敛指向表面，为圆角附近表面线起源疲劳开裂。 取断口源区截面金相样品，制样腐蚀后观察如图1c，断口源区附近轴肩表面存在磨削烧伤层，图1d在金相显微镜下测试磨削烧伤层深度约0.14mm。曲轴表面磨削烧伤层测试硬度为448-473HV0.2，表面正常区域测试硬度为567-578 HV0.2，磨削烧伤区域硬度明显降低。分析认为，曲轴单拐早期疲劳开裂为表面磨削烧伤，疲劳强度降低导致。建议改进曲轴磨削工艺，对磨削过程冷却润滑进行合理控制。 注：曲轴开裂分析过程照片 四、SGS的价值：以专业技术赋能客户产品质量升级 对于零部件供应商而言，轴类零件的失效不仅是“问题”，更是“改进机会”。我们具有经验丰富的专家团队，通过： 1. 精准的失效根因定位（避免“头痛医头”式改进）. 2. 全流程技术主导（检测报告符合ISO/IEC 17025认可，可用于质量争议仲裁）. 3. 定制化改进方案（结合仿真与试验数据，提供材料、工艺、设计多维度优化建议），助力客户降低售后成本、缩短研发周期、提升产品竞争力。 五、结语 轴类零件的安全与可靠，是“设计-制造-检测”全链条协同的结果。作为有责任担当的第三方检测机构，我们将持续深耕失效分析及检测技术，以专业设备与资深技术团队，为您的产品质量保驾护航。
专家云对话 聚力新视角 “专家云对话”是由SGS管理与保证事业群策划发起的专访类栏目，通过深度访谈对话，聚焦行业前沿动态，与各领域资深专家的深入交流，精准捕捉行业发展的新趋势、新机遇与新挑战，助力企业及时了解行业变革方向，为企业决策提供有力参考。 2025年9月10日，欧洲议会批准了对欧盟碳边境调节机制(CBAM)法规的修订法规。本期认证君特邀SGS管理与保证事业群陈庆今博士聚焦CBAM法规最新修订要求，解析对产业链的深层影响。 近期，欧洲议会批准了对欧盟碳边境调节机制(CBAM)法规的修订法规，陈博请为我们介绍一下修订法规对CBAM法规做出了哪些重要修订？ 规定免于缴纳碳关税的货物质量阈值 原CBAM法规没有规定进口货物免缴碳关税的具体量。修订的CBAM法规规定，在初始时，一个欧盟进口商年度进口各类CBAM货物总量不超过50吨时，可以免于CBAM法规义务，当然也无需缴纳碳关税。 注意，这个50吨不是一成不变的，欧盟会基于覆盖99%的隐含碳排放量原则，按照规定的公式准确计算出“单一质量基阈值”（即豁免货物质量），在根据公式计算出的结果与原设定值相差超过15吨时，会做出调整。如果修订了这个“单一质量基阈值”，则从第二年开始适用新阈值。 当欧盟某个进口商年度进口的CBAM货物总量超过50吨时，则需要为所有进口的CBAM货物缴纳碳关税，而不仅是超过50吨的部分。 本要求适用于CBAM范围内的钢铁及其制品、铝及其制品、化肥、水泥四种CBAM货物。无疑，这个变化让很多国内企业松了口气。但是请注意，这个50吨是基于欧盟进口商的，欧盟进口商可能从多个渠道进口CBAM货物，所以不能简单地以自己出口的货物量计。当然，有了这个规定，国内企业可以在必要时找进口量少的欧盟进口商合作。 欧盟进口商提交CBAM申报的时间 修订法规将欧盟进口商的CBAM申报时间推迟到每年的9月30日之前。原来规定的申报时间是每年5月31日之前。 原设定的5月31日申报截止时间存在不合理性，对欧盟进口商而言过于紧迫。货物隐含排放量的计算需以上一年1-12月数据为基础，最早需从次年年初启动核算；后续还需完成申请验证、获取验证报告、向进口商传递材料，最终由进口商向CBAM注册簿提交信息，全流程环节繁多。 尤其在采用实际数据而非默认数据核算排放量时，耗时更长，5月31日前完成几乎难以实现。将截止时间调整为9月30日后，各环节时间得以充分保障，可有效确保申报工作按时合规完成。 隐含碳排放量的计算方式 修订前的CBAM法规要求隐含碳排放量必须优先采用实际数据计算，不可行才可以采用默认值计算。修订后，改为既可以采用实际数据计算，也可以采用默认值计算，企业可以自己选择。 这样，企业可以综合考虑计算和验证成本，以及潜在的需缴纳的碳关税，选择适合自己的计算方式。有的人可能觉得企业都应该选择用实际数据计算，因为这样得到的隐含碳排放量更小。但如果综合考虑成本和碳关税，其实不一定，这与下面介绍的对隐含碳排放量验证的修订密切相关。 隐含碳排放量的验证 用实际数据计算的排放量，修订法规规定还是要求需经认可的验证方验证，这个没有变化。但是，对于用默认值计算的隐含碳排放量，修订法规没再要求需要验证！因为用默认值计算确实没有验证的必要。这就可以为用默认值计算碳排放的企业节省验证成本，也无需收集隐含碳排放计算的基础数据。 所以，考虑到对隐含碳排放计算方式和验证要求的变更，企业应该考虑是采用实际数据计算隐含碳排放量，还是采用默认值计算。采用默认值，一般排放量结果会更大，但是，可以节省数据收集、隐含碳排放量验证的成本。针对这一点，作为国内的企业，可以跟欧盟的进口商客户协商，确定采用哪种计算方式。 已支付碳价的采纳 碳价可以简单理解为在国内支付的碳税。修订法规规定，欧盟进口商既可以采用在货物原产国实际支付的碳价计算可以少缴的碳税，也可以采用货物原产国的默认年度碳价计算可以少缴的碳税。 相应地，法规同时规定，欧盟会从2027年开始确定并公布各个国家的默认碳价及其计算方法。 国内企业也可以试着分别采用实际碳价和默认碳价计算可以减少的碳税，看哪个碳价可以减少更多的碳税，就采用哪个碳价计算。 隐含碳排放量计算规则 修订法规规定，计算“复杂货物”的隐含排放量时，只有属于CBAM法规附件I中的货物，且原产于未被CBAM豁免的国家或地区时，才需要作为前体计算碳排放，不再需要另外制订实施法案规定各类货物的前体，这也是对法规的简化。 货物隐含碳排放量默认值的确定方法 修订法规规定，当无法采用某个原产国的碳排放强度确定货物的默认值时，将采用其他向欧盟出口CBAM货物的国家中排放强度最高的10个国家的值确定。原版CBAM法规规定以欧盟最差的X%的欧盟ET EUS设施的排放量确定。这个新值可能比原来规定的值会更高，意味着需要缴纳的碳关税可能更高。 验证方资质获取 申报的隐含碳排放量需要有资质的验证方验证。原版CBAM法规规定所有欧盟排放交易体系(EU ETS)的验证方都是CBAM的验证方。修订后变为，这些机构也需要主动申请，获得认可后才能获得验证方资质。所以，国内企业找验证方时，要先查看验证机构是否具有相关资质。 欢迎小伙伴们与我们互动，告诉我们您关注的话题及遇到的实际难题，SGS专家团队将为您量身打造一站式解决方案，助力您应对行业挑战。 我们将始终关注全球行业前沿动态，以持续的深度交流与专业洞察，为大家带来更有价值的内容，敬请期待下一期“专家云对话”！
一．钎焊材料钎焊材料的基本要求：a) 合适的熔化温度范围，一般比母材的熔化温度低b) 在钎焊温度下具有良好的润湿作用，能充填充接头间隙c) 与母材的物理、化学作用应保证它们之间形成牢固的结合d) 成份稳定尽可能减少钎焊温度下元素的损耗；少含或不含稀有金属和贵重金属e) 能满足钎焊接头物理、化学及力学性能等要求 二、钎焊材料的分类钎料可分为软钎料（易熔钎料，熔点低于 450℃）和硬钎料（难熔钎料，熔点高于 450℃）两大类。软钎料主要包括：铋基、铟基、锡基、镉基、锌基和铅基等钎料；硬钎料主要包括：铝基、银基、铜基、锰基、镍基、金基、钯基、镁基、钼基和钛基等钎料。 三．钎焊材料的选择建议（1）从使用要求出发，对钎焊接头强度要求不高和工作温度不高的可用软钎焊，对在低温下工作的接头，应使用含锡量低的钎料。要求高温强度和抗氧化性好的接头，宜用镍基钎料。但含硼的钎料，不适用于核反应堆。对要求抗腐蚀性好的铝钎焊接头，应采用铝硅钎料钎焊；铝的软钎焊接头应采用保护措施。。（2）选择钎料时，应考虑钎料与母材的相互作用。铜磷钎料不能钎焊钢和镍，因为会在界面生成极脆的磷化物相。镉基钎料钎焊铜时，很容易在界面形成脆性的铜镉化合物而使接头变脆。用 BNi—1 镍基钎料钎焊不锈钢薄件时，因有熔穿倾向而不予推荐。（3）选择钎料时还应考虑钎焊加热温度的影响。如对于已调质处理的 2Cr13 工件，可先用 B40AgCuZnCd钎料，使其钎焊温度低于 700℃，以免工件发生退火。对于冷作硬化铜材，为了防止母材钎焊后软化，应选用钎焊温度不超过 300℃的钎料。（4）钎焊加热方法对钎料选择也有一定的影响。炉中钎焊时，不宜选用含易挥发元素，如锌、镉的钎料。真空钎焊要求钎料不含高蒸气压元素。（5）从经济观点出发，应选用价格便宜的钎料。如制冷机中铜管的钎焊，使用银基钎料固然质量很好，但是用铜磷银或铜磷锡钎料钎焊的接头也不错，后者的价格要比前者便宜得多 关于我们作为国际公认的测试、检验和认证机构，SGS焊接与粘接认证服务，致力于为优秀的工业制造企业提供全面一站式的资质认证与专家级焊接粘接技术支持，覆盖轨道交通、汽车制造、风电储能、航空航天、钢结构等核心工业领域的企业资质认证和人员资质培训服务，包括EN17460/EN15085/ISO3834/ISO21368/EN1090/国际标准焊接工艺评定与焊工资格考试/粘接工艺评估与测试等，SGS始终是您值得信赖的专业合作伙伴。
出于安全性、功能性以及节能降耗方面考虑，轨道车辆外部的车窗玻璃通常选用中空结构。中空玻璃是由两片或多片ESG和/或VSG玻璃通过有效支撑将其均匀隔开，并在四周进行粘接密封后，从而达到良好的隔音、隔热、保温、采光效果的玻璃制品。为进一步提升保温及隔音性能，还会在玻璃之间的空腔内充入惰性气体。一般使用金属框作为支撑，内填充干燥剂，以确保玻璃空腔内的空气保持干燥。 说明：① 玻璃；② 丝网印涂层；③ 金属框；④ 粘接胶；⑤密封胶；⑥惰性气体。图1 车门窗中空玻璃正面和截面示意图（示例） 受材质及结构限制，多层玻璃之间仅能通过胶粘剂粘接到一起，无法施加其他机械辅助连接方法。以轨道车辆外门粘接的中空玻璃为例，假设胶粘剂失效，中空玻璃会分层，玻璃特别是外层玻璃的脱落不仅损坏了其整体功能，还会造成人员伤亡的后果，根据EN 17460体系标准规定，这类接头具有高安全风险，被划分为A1等级，企业必须对制造过程进行严格管控以杜绝风险的出现。以下为中空玻璃在生产和运行过程中常见的故障模式及相应管控要求。丝网印刷涂层（图1-②位置，以下简称丝网印）问题 丝网印的尺寸设计缺陷丝网印不仅可以提高美观度，还能保护胶粘剂免免受紫外线的照射而导致其性能衰减，在进行结构设计时要确保丝网印的宽度等尺寸满足需求。 丝网印附着力问题如丝网印的附着力有问题会导致中空玻璃粘接结构失效，有伤害人身安全的风险，须根据体系规定进行选型并对生产过程进行管控，确保丝网印对玻璃以及胶粘剂对丝网印的附着力满足要求。丝网印外观问题对丝网印的生产工艺及制造过程进行管控，避免出现涂层干燥后厚度不均匀、表面出现凸点、花斑等问题。玻璃不密封问题中空玻璃粘接不良、胶粘剂的选型不当等会导致玻璃不密封，在后续运行过程中存在玻璃分层的风险。用户企业发生过玻璃露天存放时，雨水进入到玻璃空腔的事件。这是由于粘接胶与玻璃之间局部存在缝隙导致，因此根据EN 17460体系标准要求对生产及检验进行策划及管控是必要的。分子筛受潮或碎末问题中空玻璃分子筛是多孔吸附材料，被充填在金属框中（图1-③）用于对玻璃夹层中的空气进行干燥处理。应对分子筛的选型、存储及充填过程进行管控，避免分子筛受潮或者受到震动或较大外力后粉碎进入到玻璃空腔内影响玻璃的美观度及可视度。玻璃厚度超差玻璃组装完成后的整体厚度须符合图纸规定。如玻璃超上公差，会“吃掉”玻璃和车体之间的粘接胶层导致其厚度变薄，如超下公差玻璃本身的粘接胶层变薄，这些均会影响设计师最初的设计及计算评估数据，应尽量杜绝这些问题出现。溢胶至可见面如果中空玻璃侧面外露玻璃面上如有溢胶，可能会影响玻璃和车体之间粘接工艺特别是表面处理工艺，过程策划时应考虑改善方法并对生产过程进行管控。夹层复合玻璃出现“雪花”或气泡夹层玻璃是通过中间膜将两层或多层玻璃复合到一起的玻璃，在破坏后不会像普通玻璃产生锋利的碎片伤人，同时具有更好的隔音、隔热性能，这使其在中空玻璃上广泛使用。应对夹层玻璃的选型、制造工艺以及密封防护等进行管控，避免后期应用过程中出现“雪花”状及气泡等问题。玻璃“流泪”问题（油状物流淌）如下图所示，近些年轨道行业使用的中空玻璃中空层出现油状液体流挂的案例不在少数，给用户企业和生产商带来很大的困扰。必须重视接头的设计、产品的选型并加强对操作过程的管控，以杜绝此类问题出现。 图2 玻璃“流泪” 关于我们SGSSGS焊接与粘接认证服务，致力于为优秀的工业制造企业提供全面一站式的资质认证与专家级焊接粘接技术支持，覆盖轨道交通、汽车制造、风电储能、航空航天、钢结构等核心工业领域的企业资质认证和人员资质培训服务，包括EN17460/EN15085/ISO3834/ISO21368/EN1090/国际标准焊接工艺评定与焊工资格考试/粘接工艺评估与测试等，SGS始终是您值得信赖的专业合作伙伴。
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