电器接插件的封装大多采用模塑料，某新型空空导弹总线插头有耐高、低温及柔性装配的特殊要求，因此采用YGM-6硅橡胶进行灌封。YGM-6硅橡胶为室温硫化硅橡胶，其具有优异的耐高、低温性，对钢、铜、银、铝等金属不产生腐蚀，可在-110~200℃下长期使用，广泛应用于航空电器电子产品中，但其强度低、与基材的黏接力弱、延伸性能差。某总线插头在装配过程中出现批次性灌封胶脱黏和开裂现象，如图1所示，可见灌封胶与金属本体接触部位脱黏，直角弯处的灌封胶开裂，甚至断裂，严重影响到产品交付。
笔者通过不同检验方法，对总线插头灌封胶脱黏和开裂的原因进行了分析，以期从根本上解决该类质量问题。
图1 总线插头灌封胶脱黏和开裂宏观形貌
理化检验
1断口分析
总线插头受结构尺寸限制，灌封胶与金属本体的接触面积较小，灌封胶层的厚度较薄。在总线插头装配过程中，由于空间限制，总线插头处于受力状态，在弯折应力的作用下，总线插头出现批次性灌封胶脱黏和开裂现象。这两种失效现象的机理和破坏模式不同，灌封胶与金属本体接触部位脱黏，金属表面基本无灌封胶残留，是典型的界面破坏模式，表明灌封胶与金属本体的黏接强度低于装配时的弯折应力，在弯折应力作用下，黏接界面出现脱黏现象；而总线插头直角弯处的灌封胶开裂，甚至断裂，是内聚破坏模式，表明灌封胶本身的聚合强度低于弯折应力，在弯折应力作用下，灌封胶出现开裂现象。总线插头YGM-6硅橡胶灌封胶同时出现界面破坏和内聚破坏，表明YGM-6硅橡胶本身的强度和延伸率偏低，且与金属的黏接强度也偏低，不能满足总线插头的使用工况。
2力学性能试验
依据GB/T 528-2009《硫化橡胶或热塑性橡胶拉伸应力应变性能的测定》，采用I型试样进行拉伸试验；依据GB/T 531.1-2008《硫化橡胶或热塑性橡胶压入硬度试验方法第1部分：邵氏硬度计法（邵尔硬度）》进行硬度测试，采用厚度为2mm的标准试样，3片叠加来进行测试；依据GB/T 15254-2014《硫化橡胶与金属粘接180°剥离试验》进行180°剥离强度测试，相关试验结果见表1。
表1 硅橡胶力学性能试验结果
可见YGM-6硅橡胶的各技术指标均满足企业标准的技术要求。
3地面试验
采用高延伸率硅橡胶灌封总线插头制备对比试样，对其进行如下试验：
弯曲试验
用手对其进行45°的20次弯折，未发现插头交界面、直角拐弯处的灌封硅橡胶开裂或脱黏。
电性能测试
用电缆测试仪对总线进行电性能测试，测试合格。
总体装配
与全弹装配，总线装配尺寸符合要求。
总体联试
用系统联试弹进行总体性能测试，总线工作正常。
环境试验
试验件经过10个温度循环、10个周期湿热、高温贮存、低温贮存、高温工作、低温工作、冲击、振动等试验后，试验件电性能测试合格，均满足使用要求，灌封硅橡胶未出现开裂和脱黏问题。
插装试验
将试验件又进行20次插装试验和50次弯扭试验，试验结束后，试验件电性能测试合格，灌封硅橡胶未出现开裂和脱黏问题。
老化试验
试验件暴露在室外自然条件下1年，每月一次监测试验件的外观和电性能，电性能测试均合格，未出现发黏、软化、硬化、裂纹等老化现象。
4空中试验
将对比试样总装到靶试产品中，经空中试验考核，满足某型导弹的使用要求。
分析与讨论
1胶料的选择
高延伸率硅橡胶是一种耐高低温、高强度、高延伸率的新型硅橡胶，其延伸率约为YGM-6硅橡胶的4 倍，颜色与YGM-6硅橡胶相近，硬度低于YGM-6硅橡胶的，且易于装配。由表1可知，高延伸率硅橡胶无论是常温性能还是高温性能都显着优于YGM-6硅橡胶的，其优异的延伸性能和抗剥离性能，保证了总线插头灌封部位柔韧牢固，装配使用中不会出现开裂和脱黏问题。
2成型工艺参数的确定
在总线插头生产中，硅橡胶灌封在插头集束导线外面，由于产品条件的限制，其成型工艺条件为室温下24h再进行70℃下24h的补充固化。高延伸率硅橡胶的成型工艺条件与YGM-6硅橡胶一致，能够满足总线插头的硫化温度的要求，适用于现有的成型设备、工装和模具，现有的设备不需改造，具有可操作性。
3增黏底涂的应用
总线插头的金属本体为不锈钢材料，界面活性低，灌封料难以浸润，使用硅橡胶进行黏接密封时易出现脱黏等问题，出现界面破坏，通常会采用底涂方式处理金属基材，改善黏接情况。底涂涂料是分子中同时具有2种不同的反应基团的有机硅化合物。底涂工艺通过改变金属基材表面的浸润状态，使硅橡胶与金属基材之间形成稳定的化学键连接模式，显着提高硅橡胶对金属界面的黏接性能，在实际生产中得到广泛的使用。
选取与总线插头金属本体相同牌号、相同表面处理状态的不锈钢，选取与高延伸率硅橡胶匹配的底涂涂料，在金属基材表面薄薄地涂抹一层，晾置20min，用高延伸率硅橡胶进行黏接，固化后，依据GB/T 7124-2008《胶黏剂拉伸剪切强度测定》进行黏接性能测试，试验结果见表2。
表2 底涂前后剪切强度试验结果
通过涂抹底涂涂料，在黏接界面形成金属-表面处理剂-橡胶的结合层，改善硅橡胶与金属本体的界面性能，增强黏接力，保证了总线插头灌封胶与金属本体接触部位黏接可靠。
4老化性能的评估
橡胶灌封料在使用过程中存在老化问题，随着产品装配后结构中应力的变化，橡胶材料的老化速度加快，力学性能下降，从而影响产品使用寿命。
依据HB/Z 138-1988?航空橡胶混炼胶选用原则和橡胶制品寿命控制规范？，总线插头灌封胶选用的新型高延伸率硅橡胶为耐老化性能较好的Ⅱ类橡胶，此类橡胶在战斗机上具有10a（年）的使用寿命。国内依据GJB 92.2-1986?热空气老化法测定硫化橡胶贮存性能导则第三部分：统计方法？开展的多项研究结果表明，常温贮存条件下硅橡胶使用寿命在15a以上，能够满足产品的寿命周期要求。
结论及建议
YGM-6硅橡胶灌封胶强度低，延伸率小，黏接强度低，在总线装配过程中弯折应力的作用下，总线插头出现灌封胶开裂或脱黏的质量问题。为确保总线插头灌封胶的黏接强度和抗弯折性，建议采用高延伸率硅橡胶与底涂工艺对总线插头进行封装。