vi

Cơ chế thoái hóa đầu nối (2) — ăn mòn

Phân loại:Thông tin sản phẩm       

Đại lý chuyên nghiệp cung cấp: Kết nối | Dây dây nối | Sản phẩm cáp

Về cơ chế thoái hóa đầu nối, chúng tôi sẽ tiếp tục nghiên cứu và thảo luận. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tập trung vào ảnh hưởng của sự ăn mòn đến điện trở tiếp xúc trong các hệ thống tiếp xúc kim loại quý, đặc biệt là giao diện mạ vàng. Thảo luận chính về tầm quan trọng của lớp niken bên dưới lớp mạ vàng và lợi ích của nó đối với việc cải thiện hiệu suất của đầu nối mạ vàng. Trong bài viết đầu tiên, mô hình lõm-lồi của giao diện tiếp xúc được giới thiệu, để thuận tiện, hãy xem lại Hình 1 và Hình 2 trong bài viết đầu tiên. Điểm mấu chốt của mô hình không đồng đều là các điểm tiếp xúc rất nhỏ, đường kính khoảng micromet, phân bố trong vùng tiếp xúc của giao diện và vùng tiếp xúc do biến dạng trong quá trình khớp cắn. Dòng điện đi qua giao diện tiếp xúc phải đi qua các điểm tiếp xúc không bằng phẳng, tạo ra một điện trở gọi là điện trở co lại. Kích thước của điện trở co lại phụ thuộc vào số lượng, kích thước và sự phân bố của các tiếp điểm lõm và lồi, vì tất cả các tiếp điểm lõm và lồi đều song song về điện. Khi tất cả các giao diện tiếp xúc không đồng đều là kim loại đối với kim loại, ví dụ như vàng đối với vàng hoặc thiếc đối với thiếc, điện trở co lại có sẵn ngay cả trong điều kiện lý tưởng. Nếu bất kỳ giao diện không bằng phẳng nào được bao phủ bởi một lớp ăn mòn hoặc chất gây ô nhiễm, điện trở co ngót sẽ tăng lên. Đó là lý do tại sao ăn mòn là một nguyên nhân quan trọng dẫn đến sự suy thoái của đầu nối. Mất bề mặt tiếp xúc không bằng phẳng hoặc tiếp xúc không bằng phẳng do ăn mòn hoặc ô nhiễm có thể dẫn đến sự gia tăng điện trở giao diện tiếp xúc, đủ để gây ra hỏng hóc đầu nối.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Bây giờ, chúng ta hãy thảo luận về sự ăn mòn của các đầu nối mạ vàng. Như chúng ta đã biết, vàng là kim loại quý, nói cách khác, nó là kim loại không ăn mòn; Vì đặc tính này, vàng được sử dụng rộng rãi trong trang sức. Mặc dù có tính năng này nhưng điều này không có nghĩa là đầu nối mạ vàng không dễ bị ăn mòn. Một đầu nối là một hệ thống cơ điện, trong đó đầu nối cung cấp hiệu suất điện thông qua một hệ thống cơ học. Hai hệ thống tách biệt của hệ thống cơ khí cần phối hợp và tiếp xúc, v.v. Đầu nối mạ vàng bao gồm bề mặt mạ vàng và lớp dưới niken trên vật liệu hợp kim đồng (để tối ưu hóa bề mặt tiếp xúc), v.v. Vật liệu hợp kim đồng cung cấp độ đàn hồi cần thiết cho kết nối phù hợp. Nguồn ăn mòn trong hệ thống là vật liệu hợp kim đồng. Đồng sẽ tạo ra các phản ứng hóa học với oxy, lưu huỳnh và clo, đây là những hiện tượng phổ biến trong môi trường ứng dụng đầu nối. Do đó, liên quan đến độ nhạy cảm với ăn mòn, thiết kế đầu nối phải giải quyết cách loại bỏ hoặc giảm ăn mòn đồng và đảm bảo rằng bất kỳ chất tạo thành ăn mòn nào không thể được đặt trên giao diện tiếp xúc của đầu nối. Về lý thuyết thì dễ nhưng trên thực tế lại là một thách thức. Nếu nhà sản xuất đầu nối mạ đầu nối hoàn toàn bằng vàng 5 micron, thì sẽ không có vấn đề ăn mòn trong đầu nối. Tuy nhiên, do chi phí, hầu hết các lớp phủ là từ 0,25 đến 0,75 micron và thường chỉ được mạ trên giao diện tiếp xúc. Xem xét yếu tố chi phí, việc chọn đồng làm vật liệu kết nối phổ biến hơn. Mạ điện chọn lọc, cũng như các quy trình sản xuất khác, có thể dẫn đến đồng lộ ra ngoài hoặc đồng lộ ra ngoài ở các cạnh. Khi có khiếm khuyết trong mạ vàng, lớp mạ mỏng có thể gây ra sự tiếp xúc đồng tiềm ẩn. Ngoài các nguồn ăn mòn này, sự mài mòn của lớp mạ vàng trong vòng đời kết nối của đầu nối, hoặc sự xáo trộn của giao diện tiếp xúc trong quá trình sử dụng cũng phải được tính đến. Tất cả những vấn đề này thường bị bỏ qua và các đầu nối mạ vàng ở lớp dưới niken cần được đánh giá đúng cách.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Các vấn đề bên trong của đầu nối trước hết đến từ độ dày của lớp mạ. Hình 2 mô tả ngắn gọn sự thay đổi của bề mặt mạ vàng có hoặc không có lớp dưới niken. Bất kỳ khiếm khuyết nào trong quá trình mạ vàng sẽ dẫn đến sự tiếp xúc của vật liệu hợp kim đồng. Các khuyết tật mạ điện bao gồm lỗ rỗng, trầy xước và ô nhiễm trước khi mạ điện dẫn đến mạ điện không hoàn chỉnh, v.v. Khi độ dày của lớp phủ giảm, tiềm năng của tất cả các khuyết tật này tăng lên. Xem xét sự tồn tại của các khuyết tật lớp phủ này, bất kỳ hợp kim đồng tiếp xúc nào sẽ phản ứng với môi trường ứng dụng và các sản phẩm ăn mòn được hình thành có thể xâm nhập vào bề mặt lớp phủ. Một ví dụ đơn giản cho thấy rằng các sản phẩm ăn mòn đồng-lưu huỳnh được hiển thị trong Hình 2 và Hình 3 di chuyển hoặc rão trên bề mặt kim loại. Hình 2 cho thấy sự di chuyển của các sản phẩm ăn mòn dọc theo bức tường của các lỗ rỗng đến bề mặt. Hình 3 là ảnh hiển vi của vòng di cư ăn mòn trên bề mặt hợp kim đồng mạ vàng. Nếu giao diện tiếp xúc chứa bất kỳ vòng sản phẩm ăn mòn nào được hiển thị trong Hình 3, điện trở giao diện có thể thay đổi ở một mức độ nào đó. Tuy nhiên, việc sử dụng một lớp nickel có thể ngăn chặn sự ăn mòn và làm giảm sự ăn mòn. Niken tạo thành một oxit trơ và thụ động rất mỏng, không di chuyển. Trên thực tế, niken thụ động hóa lớp bên dưới của vị trí khuyết tật, vì vậy không có chất ăn mòn di chuyển lên bề mặt.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Một lợi ích khác của lớp dưới niken có độ dày tương quan là đóng vai trò như một rào cản chống khuếch tán. Đồng dễ dàng khuếch tán qua vàng, và nếu đồng khuếch tán đạt đến bề mặt mạ vàng, nó sẽ tạo thành một màng ăn mòn trên bề mặt, có thể cản trở sự tiếp xúc của bề mặt kim loại mạ vàng. Đồng có chứa lớp đáy niken khuếch tán chậm hơn nhiều, và lớp đáy niken thường dày hơn lớp mạ vàng, vì vậy tốc độ khuếch tán của đồng đến bề mặt vàng giảm đáng kể. Vì tốc độ khuếch tán tăng theo nhiệt độ, lợi ích của niken rõ ràng hơn nếu đầu nối được sử dụng trong môi trường ứng dụng nhiệt độ cao hơn. Các đặc tính thụ động và ức chế di chuyển của niken cũng có lợi cho mạ điện chọn lọc. Nếu vật liệu hợp kim đồng được mạ niken toàn bộ trước khi mạ vàng chọn lọc của giao diện tiếp xúc, ăn mòn bề mặt và cạnh (và sự ăn mòn liên quan đến giao diện tiếp xúc) sẽ được giảm thiểu. Ngoài những vấn đề này, hiệu ứng ăn mòn tiềm ẩn của sự mài mòn trên lớp phủ cũng bị ảnh hưởng bởi các đặc tính của lớp niken bên dưới. Như đã đề cập trước đó, giao diện tiếp xúc bị hư hỏng do động lực giãn nở cơ học hoặc nhiệt và các lý do khác trong vòng đời hợp tác của đầu nối. Niken có hai lợi ích như một yếu tố để giảm mài mòn. Lợi ích đầu tiên là các đặc tính thụ động và ức chế di chuyển của niken mà chúng ta đã thảo luận trước đó. Sự mài mòn của vàng và sự tiếp xúc của lớp niken bên dưới sẽ không dẫn đến sự suy yếu của sự ăn mòn liên quan; Niken tiếp xúc có thể gây ra sự gia tăng điện trở tiếp xúc, nhưng mức độ của sự gia tăng này sẽ nhỏ hơn nhiều so với những gì xảy ra do hiệu ứng ăn mòn. Lợi ích thứ hai là cải thiện khả năng chống mài mòn của lớp mạ tiếp xúc. Tác động của hao mòn sẽ được thảo luận chi tiết hơn trong các bài viết sau. Ở đây chúng tôi hiểu rằng lớp dưới niken sẽ làm tăng độ cứng hiệu quả của lớp phủ tiếp xúc là đủ. Lớp mạ vàng được sử dụng trên đầu nối thường được gọi là vàng cứng và có độ cứng khoảng 200 noop. Độ cứng của lớp đáy niken thường là 400 noop hoặc cao hơn. Do đó, khi độ cứng bề mặt tăng lên, độ cứng hiệu quả của lớp phủ tăng lên và tốc độ mài mòn có xu hướng giảm. Xem xét tầm quan trọng của lớp dưới niken đối với hiệu suất của đầu nối, cần có độ dày niken nào? Độ dày niken điển hình trong đầu nối mạ vàng nằm trong khoảng 1,25 đến 4,0 micron. Giới hạn dưới là để đảm bảo đủ độ dày đáp ứng yêu cầu, trong khi giới hạn trên xem xét các yếu tố chi phí và cơ khí, v.v. Vấn đề chi phí là do nhiều niken có nghĩa là nhiều thời gian mạ và chi phí vật liệu hơn. Những cân nhắc cơ học phức tạp hơn. Khi độ dày của lớp mạ niken tăng lên, độ dẻo của niken có xu hướng giảm và độ nhám của lớp mạ có xu hướng tăng lên. Giảm độ dẻo sẽ dẫn đến nứt lớp phủ, tăng độ nhám, giảm độ xốp và hiệu suất mài mòn, v.v. Tóm lại, tầm quan trọng của lớp niken bên dưới trong hệ thống kết nối mạ vàng không thể được đánh giá quá cao. Các đặc tính thụ động của niken có ý nghĩa to lớn trong việc làm chậm sự hình thành và di chuyển của các sản phẩm ăn mòn trên bề mặt đồng của vật liệu tiếp xúc. Ngoài ra, niken cung cấp một rào cản chống khuếch tán ngăn chặn sự di chuyển của kim loại bên dưới tại giao diện tiếp xúc. Độ cứng của niken có ý nghĩa to lớn trong việc cải thiện khả năng chống mài mòn của hệ thống tiếp xúc mạ vàng, nâng cao tuổi thọ và chống mài mòn. Với những ưu điểm này, bất kỳ đầu nối mạ vàng nào cũng nên được chỉ định sử dụng lớp đáy mạ niken.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

2. Giới thiệu về nền tảng Mạng lưới sản phẩm điện tử Shimao và mô tả ngắn gọn các sản phẩm được bán: Mạng lưới sản phẩm điện tử Shimao-đại lý chuyên nghiệp/sản xuất/bán các {sản phẩm dây nịt kết nối và cáp} khác nhau; Nếu bạn có nhu cầu mua sắm/mua [Sản phẩm dây nịt và cáp kết nối] liên quan hoặc muốn mua/tìm hiểu những giải pháp sản phẩm dây nịt và cáp kết nối mà chúng tôi có thể cung cấp, vui lòng liên hệ với nhân viên kinh doanh của chúng tôi bên dưới; Nếu bạn có nhu cầu bán hàng/tài nguyên và quảng bá liên quan đến [Sản phẩm cáp và dây nịt đầu nối], vui lòng nhấp vào "→ Hợp tác kinh doanh ←" để đàm phán với người tận tâm!