扫描电镜的应用非常广泛,并不局限于某一个特定的领域。在火灾发生后,可以里用扫描电镜鉴定火灾发生原因,下面就来介绍一下如何理由扫描电镜实现火灾现场的鉴定分析。
1.样品制备及检验方法
用多股、单股铜导线、电缆分别制作短路(一次短路) 、断路(二次短路) 样本10 份,将插接件和线路接头接触不良使之发热熔化制样,对样品能够表明其形成原因的部位的形貌特征及无机元素成份进行观察、分析。
2.结果与讨论
(1) 火前短路形成的断头熔痕特征:珠断面和基体端断面呈抛物线型卵形花样;断面上孔洞均匀、细密,洞底有裂纹花样,形态上具有明显的树枝晶、柱状晶;多股导线上的一次短路其熔痕除具有单股短路的熔痕特征外,还有未熔的基体痕迹。
(2) 火后形成的短路熔痕特征:珠断面与基体端断面呈蜂窝状花样;断面的孔洞不均匀,有较大的气孔存在,且较大的孔洞内表面上存在小的孔洞,洞中有洞;洞底有平行的条形花纹; 内壁面上有小的缩孔、卵石状颗粒和灰尘;金属内部结构和组织上具有明显的亚结构即胞状晶。
(3) 火灾热形成熔痕的特征:熔珠断面和基体端断面可清晰见到等轴晶的大晶界,大晶界内有亚共晶组织形貌,熔痕断面呈网状花纹。
(4) 线路中有大的电流流过,使电线全线过热而熔断的熔痕特征:断面似礁石状,无大孔洞,有缩孔,断面上有小熔区,小熔区内残存有光亮区域,金属结构有明显树枝晶和过烧组织。
(5) 电热作用形成的熔痕特征: 低倍形貌观察时,熔化区与基体之间有明显的分界线,熔化区有孔洞存在;高倍形貌观察时,熔区内表面光滑。如黄铜接线柱的电熔化痕迹,在基体与熔化区之间有明显的分界线;在熔化区内有气孔洞、河流花样、熔化堆积等。
(6) 对地短路熔痕,电气火灾常常由于绝缘强度下降或绝缘损坏而发生对地短路而引起,在电线电缆穿管、带电体周围金属结构上留下残痕。通过模拟实验,对实验样品进行观察,铜质接地体的微观形貌特征为:熔化表面有金属熔化堆垛,类似熔岩,粘附着金属喷溅颗粒,在堆垛附近有密集的熔洞,熔洞内又存在着小的熔洞。熔化边缘处可见氧化膜存在。
(7) 发热电阻器件残痕,发热如限流电阻器件是家用电器和电子电器常用的元器件,在其选择或使用过程中,容易发热,是电气火灾发火源之一。通电状态下由于自身的热作用,电阻熔断,并发生弧光放电,可观察到电阻表面金属膜断裂,断口沿电阻截断面均匀分布,断口附近有金属喷溅痕迹,颗粒均匀地分布在熔化区内。上述特征为火前处于通电状态;外火作用于电阻器件时,金属膜断裂或烧蚀,其断口并沿电阻截面均匀分布,存在局部开裂现象。断口或端帽附近无金属喷溅痕迹。
(8) 能谱仪检验:通过对一次短路与二次短路珠断面与基体端断面做能谱分析发现,二次短路的断面孔洞较一次短路断面孔洞中含有较多的杂质。