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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 1000铍青铜 15 0.060
2、 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(CuZn)铜和锌的合金，60-96%的铜成分，良好的弹
3、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，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
4、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;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
5、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Silver(Ag)金Gold(Au)钯Palladium(Pd)镍Nickel(Ni)铜Copper(Cu),连接器的电镀层材料（
6、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
7、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/
8、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.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）,
