学习正确的电沉积触点和连接器,以确保电气设备的可靠性。
提供的卢克·库普•高级电镀技术销售及市场助理
现代制造业依赖随着越来越多的设备连接到一起,提供即时访问信息和数据,通过强电镀制成的关键连接。然而,任何电气设备的有效性和可靠性在很大程度上取决于连接的质量,特别是连接器或触点上使用的电镀。适当的电沉积是确保器件可靠运行的关键,而不当的电镀会对电气器件的性能、效用和耐用性产生负面影响。
金和银是两种常见的电镀工艺,可为触点和连接器提供高度可靠和导电的连接。然而,它们都有自己独特的优点和缺点。金和银都具有高导电性和耐腐蚀性;然而,银会形成一种硫化物(失去光泽),而黄金可能是一个昂贵的选择。
镀金连接器的好处
金是一种非常贵重(不活泼)的金属,可以在各种电气应用中提高连接器的性能。使用镀金的好处包括:
•优异的耐腐蚀性- - - - - -与其他金属相比,黄金的抗氧化或抗腐蚀能力非常高。在连接器的触点可能暴露于腐蚀性物质或条件的情况下,镀金可以作为防止氧化和腐蚀的有效屏障。因此,镀金连接器是连接器或触点可能暴露的腐蚀性更强的应用的绝佳选择。应用包括高湿度环境或应用与频繁的热循环,以及暴露于腐蚀性盐或酸。在后一种应用中,可能需要较重的金矿或甚至双相金矿,以确保有足够的金来消除矿床中的任何孔隙,从而形成有效的腐蚀屏障。
•高导电性- - - - - -除了铜和银,金是世界上第三大导电金属。然而,金不产生任何氧化物或其他化合物,因此即使在高温或暴露在腐蚀性环境中,它也能保持高导电性。其高/一致的导电性即使在极低的电压下也能确保稳定的电流流动,使金成为微电子应用中毫伏传输毫安的绝佳选择。
•增强耐用性- - - - - -电镀金可以与少量的镍或钴合金化,使硬度从纯金(< 90努)提高到高达200努。这种硬化的金矿通常被称为硬金。当在电解或化学镀镍基上镀上足够厚度(> 50英寸)时,硬金可以为重复的连接循环提供持久的涂层。由于其天然的润滑性,硬金不容易烦躁或磨损。
•延性- - - - - -因为黄金是一种延展性很强的金属,所以它适用于柔性连接和弹簧。黄金的延展性使其更有可能经受住多次接触。然而,镀金电连接器或弹簧需要合适的底板材料,以保证光洁度符合设计要求。一般建议使用工程镍,如氨基甲酸镍作为金的底板镀有弹性的触点或弹簧。
•焊存款- - - - - -对于形成可靠的焊点来说,镀金是一种极好的处理方法,只要使用温和的松香助焊剂,就可以一直均匀地湿润,而不需要酸激活。金可以镀在几乎任何基材上,包括不锈钢端子或连接器,以便通过焊接进行后续连接。一般来说,只有0.00001英寸的薄层软金。每一面都需要形成可靠的可焊金接触,但较重的金沉积层也可以焊接。当焊接到金镀层上时,镀金通过一种称为固态扩散的机制扩散到焊点中。由于这种现象,应注意在焊点中不超过按重量计3%的金,因为这可能导致焊点本身脆化。一般来说,< 0.00005英寸的沉积物。每边焊点的含金量小于重量的3%。
•非磁性- - - - - -最后一点,黄金没有磁性。这在电磁场会产生干扰的情况下是有利的。例如,镀金可能是合适的用于磁共振成像(MRI)扫描仪等医疗设备中的连接器。
镀银连接器的好处或联系人
像金一样,银是一种贵金属,它提供了一个非常导电的表面,同时形成了一个有效的腐蚀屏障。它的主要优势是成本——它的成本大约是黄金的1/100,这使得它的使用范围更广,电镀厚度也比黄金高。银的主要缺点是它是一种半贵金属,会形成硫化合物,如硫化银或变色,随着时间的推移会影响银电镀层的导电性。其优点包括:
- 最高的导电性和导热性- - - - - -由于其高导电性和较低的成本,银可能是高功率电力传输是设计要求的应用的理想贵金属。例子包括电镀电流交换体,保险丝断路,刺,终端母线或其他大功率连接器。由于成本较低,用银镀较大的铜或铝导体的成本不高,并且提供了一种非常可靠的贵金属涂层,可以抵抗氧化并产生低接触电阻。除了电,银也是一种优秀的热导体,它允许连接传输大量的电力,以自然调节热热点,防止基底材料氧化。
- 防腐蚀- - - - - -和金一样,银也是一种贵重金属,可以形成有效的防腐蚀屏障。由于成本较低,银通常可以镀到超过0.001英寸的厚度。每边形成一个非常无孔的贵金属腐蚀屏障。银通常镀在电解或化学镍屏障上,进一步提高了整体的防腐能力。当镀在铜或铝导体上时,银形成有效的屏障,防止衬底材料形成化合物或氧化物。这消除了随着时间的推移接触电阻或导体中的热热点的增加。
- 卓越的润滑- - - - - -银是一种天然的金属润滑剂,即使在极端温度下也能提供出色的润滑性。这是一个很好的选择应用,如高温螺纹或滑动接触,磨损可能是一个设计问题。银通常用于不锈钢和其他高温合金的电镀,以防止在温度超过1250°F的涡轮发动机或涡轮增压器中移动或螺纹部件卡住。
银在高触点压力开关或触点上提供出色的滑动润滑,包括保险丝垫或刺式连接器或高压插座连接器。使用化学镍等润滑镍底板可以进一步增强连接器或触点上电镀银的润滑性和磨损性能。
黄金和白银的区别是什么?
黄金和白银是各个行业中连接器和触点最常用的两种贵金属。以下是镀金和镀银之间的一些主要区别。
- 成本:镀金劣势- - - - - -全球工业需求、政治和经济不确定性以及货币贬值都在推高金价方面发挥了作用。许多国家和人民在经济不稳定时期转向黄金,因为它作为一种货币替代品的全球公认价值。然而,随着物联网的发展,黄金现在被用于更多的工业用途,而不仅仅是作为一种投资或装饰珠宝:黄金确实是现代电气和电子设备生产中必不可少的金属。黄金价格的上涨会显著影响镀金部件的制造,特别是对于使用重金矿床的应用。尽管没有其他材料能与金的所有特性相媲美,但银的成本只是金的一小部分,却具有许多相似的特性。银可以用沉淀物镀得更重,成本更低,从而产生许多类似的性能。然而,硫化化合物的形成或银的光泽,是银在对接触电阻增加非常敏感的应用中的限制因素之一。
- 银无光:镀银的缺点- - - - - -银在正常条件下不与氧形成氧化物或化合物;然而,镀银确实会形成各种含硫化合物,如硫化银。虽然硫化银化合物的导电性相对较好,但与纯银相比,它们确实增加了镀银的接触电阻。在许多开关应用中,任何银光泽都可以有效地从滑动接触区内的表面擦除。然而,在静态应用中,硫化银或光泽会增加接触电阻,足以改变极低电压应用的信号路径。各种防变色抑制剂,如恩松的Evabrite产品或技术的Tarniban产品;然而,所有这些防变色化合物确实在表面添加了一层有机或金属膜,从而改变了银镀层的性质,使其与纯银不同。
与银相比,金在任何正常条件下都不会形成硫化物或失去光泽。这使得黄金成为低压信号传输应用中更可行的选择,因为接触电阻的微小变化会影响产品性能。生命安全传感器或自动驾驶汽车等关键应用需要极其可靠的实时信号传输,这只有镀金才能提供。
底线
为连接器和触点选择合适的金属镀层是制造可靠产品的关键部分。所使用的电沉积类型会影响产品的质量、性能、寿命和成本。黄金和白银都是高质量的贵金属矿床,但它们有不同的独特优点和缺点,在指定特定的处理之前应该考虑。
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了下:连接器技巧
