幅值对镀金接触对接触性能的影响.pdf

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1、第3期2010年9月机电元件ELECTRoMECHANICALCoMPoNEN’ISVoL30No_3MaL2010幅值对镀金接触对接触性能的影响王达林雪燕(北京邮电大学电接触实验室北京100876)摘要：磨损是造成电触点失效的主要原因之一。本文以镀金接触对为代表研究幅值对接触性能的影响。幅值对接触电阻和磨损的影响并非单调，存在最容易引起失效的临界微动幅值。磨损程度和磨损区域Au含量均在500斗m时具有极小值，与接触电阻失效周期数的变化趋势相同。关键词：微动；接触电阻；幅值；磨损；Au的含量Doi：10．3969／j．issn．1000一6133．2

2、0lO．03．00l中图分类号：TM58文献标识码：A文章编号：1000一6133(2010)03—0003—06EfkctsofAmplitudeofGold—platedContactsontheContactPerformanceWANGDa，LINXueyan(Electricalcontact1abomtory，BeijingUniversityofPostsandTelecommunications，Beijingl00876)A搬ract：Frettingwearisoneoftherea80ns0felectriecontact“lu

3、re．Thi8p印erisabouttheeffectoffI．ettingamplitudeoninValidation．7nlereisacriticaJfbttingamplitudewhichcancausefailuremosteasily，andtheeffectis∞tmonotonic．WearingdegreeandtheminimumvalueofthecontentofAuelementisnotsameindifkrentam-plitudeexperiments．TheyallhaVetheminimalvaluewhent

4、he锄plitudeis500斗m，which100ksthesameasthetendencyofinvalidtimesofcontactresistance．1引言通过对大量通信终端产品中故障电连接器的研究表明，触点微动磨损是引起连接器失效的主要原因之一。电触点之间的微动使贵金属镀层破坏暴露出非贵金属，在空气中产生氧化腐蚀，绝缘腐蚀产物堆积导致接触电阻升高，从而使连接器失效。影响触点磨损的因素较多，包括：材料性质、接触压力、幅值、频率以及接触面的几何形貌等。收稿日期：2010—7—9触点磨损按幅值可分为微动磨损和滑动磨损。当接触表面受到外界微小

5、振动而发生相对运动，由此产生的通常为0．05哪，不超过0．25mm的磨损称为微动磨损⋯。发生在电连接器触点间的微动磨损幅值一般在几个微米到100微米旧1，外界振动口1和温度变化H3是导致触点微动磨损的主要原因。M．Ander研究了多种材料组成的接触对在50克接触压力、20岬幅值、4Hz一8Hz频率及106往复微动次数的条件下的接触电阻特性，发现纯金4机电元件2010年触头和0．6“m厚的Au—Co(O．2％含量)镀层样品组成的镀金接触对的微动接触电阻一直远小于10mQ【21。目前实验室对微动磨损的研究结果很多，其中镀金接触对在150克接触压力、1Hz

6、频率、200斗m幅值下进行30万周期实验后，发现样片与触头间的接触电阻仍然很低，小于10mQ，并且电阻曲线趋势很平稳，具有持续良好的微动性能b】。研究表明在微动幅值为200斗m，接触压力为20克一150克时，镀金样品和镀金触头组成的接触对的微动寿命至少为20000次【61。此外，研究还发现镀金接触对在1mm幅值、lHz频率、4000周期后接触电阻仍然较小，同时检测到磨损区里有大量的金，这些金保证了接触电阻是小而稳定的o71。Holm提出滑动磨损的体积与滑动距离、实际接触区域、载荷和屈服力直接相关旧J。M．Antler指出在滑动磨损过程中，先发生镀金样

7、片的磨损一．10J，即金元素先从样片转移至触头上，之后样片被加工硬化¨1

8、，金元素再从触头转移至样片，由于触头接触面积很小，因此在很短时间内镀金触头就被损坏n2’B]。当接触压力为100克，在l厘米的滑道进行滑动，只需要150—200次镀金滑针就会被破坏。同时还指出，由样片磨损转变为触头磨损的转折点与滑道长度成正比，与接触压力成反比⋯。综上所述，关于幅值在200斗m以下的微动磨损和lcm以上的滑动磨损研究已有很多，但是幅值在此之间的微动磨损的研究比较少。因此本文以镀金接触对为代表，主要讨论在这一幅值范围里，微动幅值对微动性能的影响，并对结果进行分析。

9、本文对微动性能的判定主要是根据接触电阻和磨损特性这两方面进行分析，其中接触电阻分别取10mQ和100mQ两个