从机械到电子，一文盘点产品常见的15大退化机理

产品随着时间推移性能下降、参数漂移，最终失效，这种缓慢变化的将其称为退化。一起看看常见的退化机理：
一、机械与结构
主要发生在金属、塑料、陶瓷等基础材料（经典、研究最成熟的退化机理）。

1. 疲劳 (Fatigue)
   概述： 材料受到反复的机械加载和卸载（比如持续的振动），最终将会发⽣疲劳失效（反复弯折一根铁丝，最终会断裂）。
   材料/产品： ⾦属、塑料、玻璃、陶瓷及其他机械材料；
   加速应力： 循环载荷的大小、频率（耦合温度+化学因素）。

2. 蠕变 (Creep)
   概述： 在恒定机械载荷作用下，材料随着时间推移产生缓慢的塑性变形。可能导致产品功能失效、变形甚至断裂。
   材料/产品： 高温下承重的金属管道、长期受力的塑料件。
   加速应力： 恒定载荷、循环载荷、高温、化学因素。

3. 裂纹 (Cracking)
   概述： 微小的缺陷在应力作用下逐渐变大，最终导致材料断裂（focus on 裂纹的萌生和扩展）。
   材料/产品：⾦属、塑料、玻璃、陶瓷
   加速应力： 机械应力、温度、化学因素。

4. 磨损 (Wear)
   概述： 两个接触面发生相对运动时，摩擦导致的材料损耗。
   材料/产品： 汽车轮胎、⻮轮、轴承、机床。
   加速应力： 相对运动速度、接触载荷、温度、润滑度、化学因素。
   二、环境与化学

5. 腐蚀 / 氧化 (Corrosion / Oxidation)
   概述： 材料与周围环境（氧气、水、酸碱盐等）发生化学或电化学反应，导致性能劣化。
   材料/产品： 钢铁生锈、电池漏液腐蚀、食品变质。
   加速应力： 化学品浓度、催化剂、温度、湿度、机械载荷（应力腐蚀）。

6. 自然老化 (Natural Aging)

概述： 户外使用的材料受天气（尤其是阳光）影响发生的综合退化。
材料/产品： 涂层、塑料、橡胶
加速应力： 太阳辐射（紫外线强度）、温湿度、臭氧、化学因素（盐、硫）
7. 高分子材料降解 (Polymer Degradation)
概述： 塑料、橡胶等高分子材料在热、光或溶剂作用下，大分子链发生断裂或过度交联。表现为发脆、发粘或溶胀。
材料/产品：高分子材料。
加速应力： 紫外线、高温、化学溶剂。
8. 生物降解与霉变 (Biological Degradation)
概述： 细菌、真菌等微生物附着在产品表面生长，其分泌物会腐蚀材料，或者菌丝直接破坏绝缘层。
材料/产品：热带雨林或海洋环境中的设备、光学镜头长霉。
加速应力： 高湿度、适宜的温度、营养物质。
三、电子与电气

9. 电迁移 (Electromigration, EM) 详细阐述（写的非常好）：链接

概述： 在高电流密度下，电子像“狂风”一样把金属原子吹走，导致导线内部形成空洞（断路）或挤出小丘（短路）。
加速应力： 电流密度、高温。
10. 电化学迁移与枝晶生长 (Electrochemical Migration) 详细阐述（写的非常好）：链接
概述： 在电场和水分的共同作用下，金属离子从阳极游向阴极并沉积，长出像树枝一样的导电结晶，最终跨越绝缘区导致短路。
加速应力： 湿度、偏置电压、污染物（如助焊剂残留）。
11. 经时介电击穿 (TDDB) 详细阐述（写的非常好）：链接
概述： 绝缘材料长期承受低于其极限的电压，内部缺陷逐渐积累，最终像“千里之堤溃于蚁穴”一样，绝缘性能突然丧失。
加速应力： 电压（电场强度）、高温。
四、热力学与微观物理

12. 热疲劳与热冲击 (Thermal Fatigue & Shock)
    概述： 由于不同材料的“热膨胀系数”不同，在温度剧烈变化时，材料拼接处会产生巨大的拉扯力（剪切应力），导致开裂。
    加速应力： 温度变化范围（温差）、温度变化速率。
13. 应力松弛 (Stress Relaxation)
    概述： 与蠕变相反。它是在恒定变形的情况下，材料内部的应力随时间逐渐减小。
    加速应力： 高温、初始形变量。
14. 微动磨损 (Fretting)
    概述： 发生在接触面之间极小振幅（微米级）的相对运动。它不仅磨损材料，还会加速接触面氧化。
    加速应力： 微小振动、温度。
15. 辐射损伤 (Radiation Damage)
    概述： 材料受到电离辐射照射，导致微观结构改变。电子产品可能发生数据翻转，结构材料可能变脆。
    加速应力： 辐射剂量率、总辐射剂量。