影響連接器接觸電阻的因素有哪些
影響連接器接觸電阻的因素有哪些？從使用的角度考慮，就接觸電阻本身而言，要求接觸電阻在較小的范圍內(nèi)為好。雖然說明了接觸電阻小一點(diǎn)為好，但也不是絕對(duì)的，因影響接觸對(duì)的接觸電阻大小的因素很多，其主要受接觸件材料、正壓力、表面狀態(tài)、使用電壓和電流等因素影響。
1）接觸件材料。電連接器技術(shù)條件對(duì)不同材質(zhì)制作的同規(guī)格插配接觸件，規(guī)定了不同的接觸電阻考核指標(biāo)。如小圓形快速分離耐環(huán)境電連接器總規(guī)范GJB101-86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。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。
2）正壓力。接觸件的正壓力是指彼此接觸的表面產(chǎn)生并垂直于接觸表面的力。隨正壓力增加，接觸微點(diǎn)數(shù)量及面積也逐漸增加，同時(shí)接觸微點(diǎn)從彈性變形過渡到塑性變形。由于集中電阻逐漸減小，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。但事物往往是矛盾的對(duì)立統(tǒng)一，一對(duì)接觸對(duì)的接觸正壓力增加，在一定范圍內(nèi)其接觸電阻會(huì)隨之降低，它基本呈二次曲線的關(guān)系。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，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）表面狀態(tài)。接觸件表面一是由于塵埃、松香、油污等在接點(diǎn)表面機(jī)械附著沉積形成的較松散的表膜，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。二是由于物理吸附及化學(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。如受環(huán)境影響也是一個(gè)重要因素，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。
4）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)會(huì)引起電流可能二十倍或幾十倍范圍內(nèi)變化。使接觸電阻發(fā)生很大變化，不了解這種非線性變化，就會(huì)在測試和使用接觸件時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
5）電流。當(dāng)電流超過一定值時(shí)，接觸件界面微小點(diǎn)處通電后產(chǎn)生的焦耳熱作用而使金屬軟化或熔化，會(huì)對(duì)集中電阻產(chǎn)生影響，隨之降低接觸電阻。
信息整理：揚(yáng)州拓普電氣科技有限公司
1）接觸件材料。電連接器技術(shù)條件對(duì)不同材質(zhì)制作的同規(guī)格插配接觸件，規(guī)定了不同的接觸電阻考核指標(biāo)。如小圓形快速分離耐環(huán)境電連接器總規(guī)范GJB101-86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。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。
2）正壓力。接觸件的正壓力是指彼此接觸的表面產(chǎn)生并垂直于接觸表面的力。隨正壓力增加，接觸微點(diǎn)數(shù)量及面積也逐漸增加，同時(shí)接觸微點(diǎn)從彈性變形過渡到塑性變形。由于集中電阻逐漸減小，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。但事物往往是矛盾的對(duì)立統(tǒng)一，一對(duì)接觸對(duì)的接觸正壓力增加，在一定范圍內(nèi)其接觸電阻會(huì)隨之降低，它基本呈二次曲線的關(guān)系。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，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）表面狀態(tài)。接觸件表面一是由于塵埃、松香、油污等在接點(diǎn)表面機(jī)械附著沉積形成的較松散的表膜，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。二是由于物理吸附及化學(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。如受環(huán)境影響也是一個(gè)重要因素，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。
4）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)會(huì)引起電流可能二十倍或幾十倍范圍內(nèi)變化。使接觸電阻發(fā)生很大變化，不了解這種非線性變化，就會(huì)在測試和使用接觸件時(shí)產(chǎn)生錯(cuò)誤。
5）電流。當(dāng)電流超過一定值時(shí)，接觸件界面微小點(diǎn)處通電后產(chǎn)生的焦耳熱作用而使金屬軟化或熔化，會(huì)對(duì)集中電阻產(chǎn)生影響，隨之降低接觸電阻。
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