航空插頭連接器金屬材料性能解釋及其對(duì)連接器的影響

時(shí)間：2020-05-23作者：泰興市創(chuàng)航電連接器有限公司瀏覽：100

一、化學(xué)成分
　　連接器所用金屬材料一般為合金材料，很少用到單一金屬材料，合金顧名思義就是有多種金屬合成的物質(zhì)，表明它有多種化學(xué)元素組成，比如：
　　磷青銅：由銅Cu，錫Sn，磷P，鐵Fe，鉛Pb，鋅Zn等組成，主要成分是銅。
　　黃 銅：由銅Cu，鐵Fe，鉛Pb，鋅Zn等組成，主要成分是銅。
　　不銹鋼：由鐵Fe，鉻Cr，鎳Ni，碳C，矽Si，錳Mn，磷P，硫S，鋁Al，鈷Co，主要成分是鐵。
二、物理特性
　　1. 比重（specific gravity）／密度（density）
比重是一單位容積物質(zhì)和同一單位水的相對(duì)密度，沒有單位。而密度是指某物質(zhì)的質(zhì)量和其體積的比值，單位是g／cm3。從表面上看，它們的數(shù)值都比較接近。在本質(zhì)上，他們確實(shí)也是相互聯(lián)系的。物質(zhì)的密度決定了物質(zhì)的比重，物質(zhì)的比重是物體密度的特定體現(xiàn)。但它們之間是不同的。物體的密度，反映的是物體內(nèi)在的特性，是單位體積物體的質(zhì)量。而物體的質(zhì)量是確定的。物體的比重，反映的是單位體積物體的重量。物體的重量是因物體受到重力而產(chǎn)生的，是會(huì)發(fā)生變化的。
2. 彈性系數(shù)（modulus of elasticity）
又稱楊氏系數(shù)，單位N / m2。定義為理想材料在小形變時(shí)應(yīng)力與相應(yīng)的應(yīng)變之比 。它是一個(gè)材料常數(shù)，表徵材料抵抗彈性變形的能力，其數(shù)值大小反映該材料彈性變形的難易程度。
彈性系數(shù)對(duì)連接器的影響：如果連接器端子要求位移形變小，下壓行程有限且要求良好接觸，此時(shí)需選擇彈性系數(shù)高的材料。
　　3. 導(dǎo)電率（electrical conductivity）IACS
導(dǎo)電率是物質(zhì)傳送電流的能力，是電阻率的倒數(shù) 。以溫度 20℃的環(huán)境，于導(dǎo)體維持單位電位梯度時(shí)，流過單位面積的電流，單位S/m。如:銅59.6 × 10^6（S·m-1）/ 0.596 x 10^6 / cmΩ，我們經(jīng)常以純銅導(dǎo)電率100 %IACS作基準(zhǔn)，172.41 /? 阻抗resistivity = % IACS 。
導(dǎo)電率對(duì)連接器的影響：如果連接器要求較低的接觸電阻，那么就要選擇導(dǎo)電率相對(duì)高的材料。
　　4. 熱膨脹系數(shù)（Coefficient of thermal expansion）
　　是指物質(zhì)在熱脹冷縮效應(yīng)作用之下，幾何特性隨著溫度的變化而變化的規(guī)律系數(shù)。實(shí)際應(yīng)用中，有兩種主要的熱膨脹系數(shù)，分別是：線性熱膨脹系數(shù)和體積熱膨脹系數(shù)。大多數(shù)情況下，此系數(shù)為正值，也就是說溫度升高體積擴(kuò)大。
　　5. 熱傳導(dǎo)系數(shù)（Thermal conductivity）
　　反應(yīng)物質(zhì)的熱傳導(dǎo)能力，按傅里葉定律，其定義為單位溫度梯度（在1m長(zhǎng)度內(nèi)溫度降低1K）在單位時(shí)間內(nèi)經(jīng)單位導(dǎo)熱面所傳遞的熱量。單位為W/(m.k)。數(shù)值越大表示傳熱越快。與材料的組成結(jié)構(gòu)、密度、含水率、溫度等因素有關(guān)。
　　熱傳導(dǎo)系數(shù)高的材料受熱快相反散熱也快，但溫昇低。溫度快速爬昇不是連接器使用時(shí)所想要的結(jié)果。銅合金是熱傳導(dǎo)系數(shù)較高的金屬材料，所以用于高溫環(huán)境下的連接器，特別要注意材料的這一參數(shù)。
三、機(jī)械特性（Mechanical Properties）
　　1. 屈服強(qiáng)度（Yield Strength）
　　又稱為降服強(qiáng)度 ，是材料屈服的臨界應(yīng)力值。 當(dāng)應(yīng)力**過彈性極限后，變形增加較快，此時(shí)除了產(chǎn)生彈性變形外，還產(chǎn)生部分塑性變形。當(dāng)應(yīng)力達(dá)到B點(diǎn)后，塑性應(yīng)變急劇增加，曲線出現(xiàn)一個(gè)波動(dòng)的小平臺(tái)，這種現(xiàn)象稱為屈服。這一階段的較大、較小應(yīng)力分別稱為上屈服點(diǎn)和下屈服點(diǎn)。由于下屈服點(diǎn)的數(shù)值較為穩(wěn)定，因此以它作為材料抗力的指標(biāo)，稱為屈服點(diǎn)或屈服強(qiáng)度。
　　所謂屈服，是指達(dá)到一定的變形應(yīng)力之后，金屬開始從彈性狀態(tài)非均勻的向彈-塑性狀態(tài)過度，它標(biāo)志著宏觀塑性變形的開始。
　　屈服強(qiáng)度對(duì)連接器影響：選擇越高屈服強(qiáng)度的金屬材料，端子的正向力越大。
　　2. 抗拉強(qiáng)度（Tensile Strength）
當(dāng)材料屈服到一定程度后，由于內(nèi)部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時(shí)變形雖然發(fā)展很快，但卻只能隨著應(yīng)力的提高而提高，直至應(yīng)力達(dá)較大值。此后，材料抵抗變形的能力明顯降低，并在較薄弱處發(fā)生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現(xiàn)頸縮現(xiàn)象，直至斷裂破壞。材料受拉斷裂前的較大應(yīng)力值（b點(diǎn)對(duì)應(yīng)值）稱為強(qiáng)度極限或抗拉強(qiáng)度。
3. 伸長(zhǎng)率（Elongation Percent）
指金屬材料受外力（拉力）作用斷裂時(shí)，伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度與原來長(zhǎng)度的百分比。
4. 硬度（Hardness）
材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。固體對(duì)外界物體入侵的局部抵抗能力，是比較各種材料軟硬的指標(biāo)。因連接器所有金屬材料較薄，以維氏硬度（HV）測(cè)量。維氏硬度（HV） 以120kg以內(nèi)的載荷和**角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值（HV）。
硬度是連接器選材的一個(gè)重要參數(shù)。
　　5. R/T比
　　所謂R（radius）指折彎的內(nèi)徑，T（thickness）指材料的厚度。
　　如果想要成型出來的產(chǎn)品內(nèi)徑越小，則必須選擇R/T比越小的材料。理論上來說，如果R/T比等于零，即表示此材料的折彎表現(xiàn)較優(yōu)，即使折彎的內(nèi)R=0，也不會(huì)產(chǎn)生裂痕，但一般材料材質(zhì)證明或特性表所顯示的都是90度折彎的數(shù)據(jù)，很少會(huì)顯示180度的折彎數(shù)據(jù)。當(dāng)然，我們是希望R/T比越小越好，這對(duì)產(chǎn)品的微型化還是個(gè)好處。
　　金屬材料以上的特性參數(shù)對(duì)工程人員進(jìn)行連接器設(shè)計(jì)選材時(shí)非常重要，特別是要選擇一款性價(jià)比比較好的材料，這需要非常專業(yè)的材料知識(shí)，及時(shí)了解金屬材料新產(chǎn)品的問世和金屬材料的發(fā)展趨勢(shì)。正規(guī)、專業(yè)的金屬材料廠商提供的材質(zhì)證明（物性表），一般都具有以上所述的參數(shù)。還有在產(chǎn)品單價(jià)需更換低價(jià)位的材料或更換原材料廠商時(shí)，首先要對(duì)比之前所用材料的物性參數(shù)，然后再進(jìn)行打樣測(cè)試驗(yàn)證。


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