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1、金属材料認識,Prepared by: Jack Zhang,材料性质表,金屬材料選用原則,不同溫度下可選用的材料,銅硅鎳,金属材料性能,金属材料成型性,连接器的接插件材料（1）,接插件材料 工作温度 黄铜 90 oC 黄铜镀锡 110 oC 锡青铜 90 oC 锡青铜镀锡 110 oC 铍青铜镀银 130 oC 钢镀镍 250 oC, 连接器的接插件材料（2）,材料的电气性能，比重，融化温度 材料 导电率 电阻率 比重 融化温度 m/mm2 mm2 /m g/cm3 oC 铜 57 0.017 8.9 1084 黄铜 40 0.025 8.6 930 锡青铜 18 0.050 8.8 100
2、0 铍青铜 15 0.060 8.6 960 铜合金 35 0.028 8.5 1010 钢 5 0.200 7.8 1350 镍 14 0.070 8.9 1450,连接器的接插件材料（3）,金属件材料 铜Copper(Cu) 黄铜Brass(CuZn) 锡磷青铜PhosphorBroze(CuSn) 铍青铜BerylliumCopper(CuBe) 铜合金Nickel-Silver(CuNiZn) 钢Steel(Fe) 镍Nickel(Ni),连接器的接插件材料（4）,铜 Copper (Su) 红色，较贵重的金属，软，易弯曲，很高 的导电性和导热性，耐腐蚀，极好的操作性 黄铜 Brass
3、 (CuZn) 铜和锌的合金，60-96%的铜成分，良好的 弹性材料，可接受的导电性，很好的操作 性，易于焊接。 不太贵，成黄色。,连接器的接插件材料（5）,锡磷青铜 PhosphorBroze (CuSn) 铜和锡的合金，良好的弹性材料，弹性在 黄铜和铍青铜之间，导电性能比黄铜差， 对应力腐蚀不敏感，比黄铜贵1.4倍，成 红色。 铍青铜 BerylliuCopper (CuBe) 最佳的弹性，疲劳强度好，耐腐蚀，耐磨 损，比黄铜贵5倍，成黄色。,连接器的接插件材料（6）,铜合金 Nickel-Silver (CuNiZn) 铜镍锌合金（Cu 65%,Ni12%,Zn23)的导电 性能接近黄铜
4、，耐腐蚀，耐强电压，呈银 白色，应用不多。 钢 Steel (Fe) 应用温度可达250度，导电性差，弹性好 耐磨损，呈灰色。,连接器的接插件材料（7）,镍 Nickel (Ni) 很高的温度特性 （应用温度可达650度，耐腐蚀，好的强度和比较好的导电性。 呈银灰色。,貴金屬材料能否選用為電觸點材料或電接觸材料,視其是否具備下列條件:接觸電阻低而又穩定;不易磨損,接觸面不易變形;不發生熔焊,且耐環境性能好,价格適宜。 作為接觸電傳導材料,首先要求電阻率必須小,其次重要的是要求表面抗變色能力高,所以,廣泛使用抗變色能力高的貴金屬材料。 按電流大小來選用不同的金屬: 3050mA以下用金及金合金系
5、; 50mA20A用銀合金系、鉑族合金系和銀氧化物系;20 A以上用銀氧化物系。 隨著電流增大,在動觸點開關插座中,由電弧造成的影響加劇,就需選用抗熔焊性、耐損耗性優良的材料。 按使用目的可分以下几類: 1)銀及銀合金類:用于高導電性,弱電流(低能回路)的場合。 2)耐變色合金類:鉑及鈀系合金,用于耐腐蝕抗氧化,以及弱電流的場合。 3)耐電弧合金類:Ag-W、Ag-GdO等燒結材料,用于耐電弧、高導電的,低負荷的場合。 4)滑動接觸合金類:Ag-Cu及鈀、金系多元素金屬合金,用于耐磨性、低接觸電阻的滑動接觸場合。,電接觸材料選用原則,连接器的电镀层材料（1）,电镀层材料: 锡Tin(Sn) 银
6、Silver(Ag) 金Gold(Au) 钯Palladium(Pd) 镍Nickel(Ni) 铜Copper(Cu),连接器的电镀层材料（2）,锡 Tin (Sn) 镀锡的三种类型：预镀锡；预覆层；电镀。 锡比较软，保护性防止腐蚀，比较廉价， 容易焊接，镀层厚度在2-12m; 颜色：银白色，暗或有光泽。 黄铜或青铜镀锡耐温110度，钢镀锡可达190度。,连接器的电镀层材料（3）,金 Gold (Au) 电镀金是现有的电接触件最优质的镀层方法，较软，很耐腐蚀，在纯酸里不溶解，良好导电性，较昂贵，因此选择性镀金工艺更为合理，即只在啮合范围镀金。 镀金通常选择先镀镍，以达到更好的防腐效果。 镀金厚
7、度一般在0.4-3.5um.,连接器的电镀层材料（4）,钯 Palladium (Pd) 贵金属钯用于电镀代替金在某些有限制的范围，AMP仅采用钯在金属焊接层（硬金方法） 钯的导电率比金差。 镍 Nickel (Ni) 比较贵重，银白色金属，导电率差，坚硬，表面光滑，经常用于镀金的底镀层，焊接性差，钢接触件大多采用镀镍，（必须先镀铜),紫铜镀镍可耐温340度，黄铜和青铜则可达250度。,连接器的电镀层材料（5） ,银 Silver (Ag) 光泽白色，贵重金属，软，导电性好，容易惰性氧化，所以易失去光泽，黄铜或青铜镀锡可耐温110度，紫铜则可耐温250度。 铜 Copper (Cu) 铜经常用
8、于基础镀层； 镀锡接触件改进可焊性； 为更好的附着力所以钢选择镀铜较多。,连接器的电镀层材料（6）,材料的电气性能，比重，融化温度 材料 导电率 电阻率 比重 融化温度 m/mm2 mm2 /m g/cm3 oC 锡 9 0.110 7.2 230 银 62 0.016 10.5 960 金 41 0.024 19。3 1000 钯 9.1 0.110 12.0 1552 镍 14 0.070 8.9 1450 铜 57 0.017 8.9 1084,镀锡与作用（1）,1. 锡镀层接触件在啮合状态下是机械稳定的 2. 锡镀层接触件正常的接触力至少需要100克。 3. 锡镀层接触件需要润滑。 4
9、. 锡镀层不推荐使用在高温环境下。 5. 涂覆的选择，软溶，热气流或热浸锡涂层，对锡或锡合金接触件的电气性能产生不稳定影响。,6. 电镀锡至少2.54微米以上。 7. 锡镀层接触件与金镀层接触件啮合不好。 8. 在接触件啮合期间滑动或摩擦作用推荐锡镀层 接触件。 9. 锡镀层接触件不用于接通或断开电流。 10.锡镀层接触件可用于干电路或低电平状态。,镀锡与作用（2）,1. 金镀层推荐为高可靠性应用。 2. 金镀层可用于腐蚀环境状态。 3. 金镀层可用于高耐久性要求。 4. 金镀层可用于低的接触力和低摩擦。 5. 薄的金镀层可确定稳定的低电阻接触。 6. 金对微振动磨损衰变不敏感。 7. 有润滑可提高金接触件性能。,镀金与作用（1）,8. 金镀层要求采用适合的底镀层，如先镀镍。 9. 金镀层厚度随应用的要求而定。 10.金用于低电平电流状态。 11.金接触件用于高温。 12.金接触件不应与锡接触件啮合。 13.金接触件不推荐作接通和断开应用。,镀金与作用（2）,
