案例背景

烧毁电机插座存在油污，客户怀疑油污来自润滑脂，希望对油污进行成分分析，并和润滑脂对比。

图1 外观照片

分析方法简述

光学显微镜观察

用光学显微镜对样品进行观察，发现油污主要附着在电机插座内壁的橡胶圈附近，表现为褐色。

图2 光学显微镜观察照片

FTIR分析

在样品内壁刮取少量油污，与润滑脂进行FTIR分析，红外光谱谱图如图所示。油污与润滑脂相比，主要在1717 cm-1处出峰，该吸收峰为羰基（C=O）的特征吸收峰。

图3 润滑脂与油污FTIR谱图

模拟润滑脂在样品烧毁时温度，根据客户提供的失效背景，将润滑脂在220℃条件下烘烤4 h，颜色与油污相似，表现为褐色。

图4 220℃烘烤4 h后的润滑脂

对处理后的润滑脂进行FTIR分析并与油污谱图进行对比，谱图出峰位置基本一致，二者相似度为86.16%。

图5 处理后的润滑脂与油污FTIR谱图对比

EDS能谱

将油污与润滑脂进行EDS能谱分析，检测含有的元素，发现油污和润滑脂主要含有C、O、Si元素；与润滑脂相比，样品油污中含有的O元素较高。

图6 EDS能谱分析数据

总结

FTIR是将傅里叶变换的数学处理，用计算机和红外光谱结合的分析鉴定方法，它可以将干涉图上的频率转变为相应的光强从而获得红外光谱图。通过分析红外光谱图，能鉴定大多数有机物的官能团、化学结构等特征以及部分无机物。

在本案中，通过FTIR谱图分析能够很轻松地确认样品油污的主成分为氧化后的润滑脂，而润滑脂属于烃类润滑脂，2930cm-1、2850cm-1、1460cm-1、1377cm-1为烃类-C-H的特征吸收峰，720cm-1为碳链摇摆振动的特征吸收峰；1100cm-1可能为润滑脂稠化剂中Si-O吸收峰。电机在烧毁时温度升高，涂抹在电机插座上的润滑脂在高温下发生氧化，在红外光谱1717 cm-1处出现羰基（C=O）的特征吸收峰，通过EDS进一步验证，处理后的润滑脂O元素含量占比增加。