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1、圓形接插件接觸件材料對(duì)接觸電阻的影響
材料的硬度及彈性性能同樣也影響到接觸電阻值。一種彈性較差的金屬材料,其強(qiáng)度極限較低,當(dāng)它產(chǎn)生彈性變形時(shí),儲(chǔ)存的變形能較小,因而產(chǎn)生的接觸壓力較小。但長(zhǎng)時(shí)間使用后,容易產(chǎn)生機(jī)械變形,應(yīng)力逐漸釋放,從而造成接觸對(duì)間的正壓力降低,使接觸性能變壞,因此要選擇彈性性能好的材料作為接觸件的彈性元件為宜。
不同材質(zhì)制作的同規(guī)格插配接觸件,電連接器技術(shù)條件規(guī)定了不同的接觸電阻考核指標(biāo)。 如GJB101-86《小圓形快速分離耐環(huán)境電連接器總規(guī)范》規(guī)定:直徑為1mm的插配接觸件接觸電阻,銅合金≤5mΩ,鐵合金≤15mΩ。YD/T 943-1998《外導(dǎo)體內(nèi)徑為5.6mm、3.8mm及2.8mm射頻同軸連接器技術(shù)要求和試驗(yàn)方法》規(guī)定內(nèi)導(dǎo)體接觸電阻不大于10mΩ;外導(dǎo)體接觸電阻不大于2.5mΩ。
2、圓形接插件正壓力對(duì)接觸電阻的影響
接觸件的正壓力是指由彼此接觸的表面產(chǎn)生的、并垂直于接觸表面的力。
隨著正壓力增加,接觸a斑點(diǎn)數(shù)量及面積也逐漸增加,同時(shí)接觸a斑點(diǎn)從彈性變形過(guò)渡到塑性變形,而使接觸電阻降低。接觸正壓力主要取決于接觸件的幾何形狀和材料性能。
當(dāng)接觸壓力很小時(shí),接觸電阻會(huì)急劇增大;當(dāng)壓力大到一定程度時(shí),接觸電阻減小值很不明顯。如此時(shí)再繼續(xù)增加接觸壓力,接觸電阻幾乎不減少。這時(shí)可能造成接觸表面磨損嚴(yán)重,既破壞了表面鍍層,又由于磨損使表面變得粗糙起來(lái),反而減少了表面接觸面積。同表面更易起化學(xué)反應(yīng),使接觸電阻增大,逐步發(fā)展下去,就可能造成接觸失效。
3、圓形接插件表面狀態(tài)對(duì)接觸電阻的影響
接觸表面膜層有兩類(lèi):
1)由于塵埃、松香、油污等在接點(diǎn)表面機(jī)械附著沉積而形成的較松散的表面膜層。這層表膜由于帶有微粒物質(zhì)極易嵌藏在接觸表面的微觀凹坑處,使接觸面積縮小,接觸電阻增大,且極不穩(wěn)定;
2)由物理吸附及化學(xué)吸附所形成的污染膜,對(duì)金屬表面主要是化學(xué)吸附,它是在物理吸附后伴隨電子遷移而產(chǎn)生的。
故對(duì)一些高可靠性要求的產(chǎn)品,如航天用電連接器,必須要有潔凈的裝配生產(chǎn)環(huán)境條件、完善的清洗工藝及必要的結(jié)構(gòu)密封措施,使用單位必須要有良好的貯存和使用操作環(huán)境條件。
4、使用條件(電壓、電流)對(duì)接觸電阻的影響
使用電壓:使用電壓達(dá)到一定閾值,會(huì)使接觸件膜層被擊穿,而使接觸電阻迅速下降。但由于熱效應(yīng)加速了膜層附近區(qū)域的化學(xué)反應(yīng),對(duì)膜層有一定的修復(fù)作用,于是阻值呈現(xiàn)非線性。在閾值電壓附近,電壓降的微小波動(dòng)可能會(huì)引起電流在二十倍或幾十倍變化,使接觸電阻發(fā)生很大變化。不了解這種非線性關(guān)系,就會(huì)在測(cè)試和使用接觸件時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
電流:當(dāng)電流超過(guò)一定值時(shí),接觸件界面微小點(diǎn)處通電后產(chǎn)生的焦耳熱(I2R)作用會(huì)使金屬軟化或熔化,從而對(duì)集中電阻產(chǎn)生影響,導(dǎo)致接觸電阻降低。
5、圓形接插件應(yīng)用環(huán)境對(duì)接觸電阻的影響
如H2S和SO2等氣體對(duì)金屬導(dǎo)體的影響:會(huì)使接觸表面很快生成硫化物和氧化物。如鍍銀件表面生成黑色的硫化銀的不導(dǎo)電物質(zhì),將極大地增大接觸電阻值。
塵土顆粒的影響:1) 嵌藏在接觸表面的微觀凹坑處,使接觸面積縮小,接觸電阻增大;2) 灰塵中所含沙粒,可能擦傷鍍層表面,以致暴露基底金屬使基底金屬受到腐蝕,灰塵中常含各種鹽類(lèi)如氯化物,硫酸物或硝酸物等,這些鹽溶于水也成為電解液。
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