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  2. 背景知識(shí):微動(dòng)腐蝕
    2020-11-26 16:29:33 作者:中線(xiàn)科技 來(lái)源:中線(xiàn)學(xué)社 分享至:

    1、微動(dòng)腐蝕 (Fretting Corosion)


    微動(dòng)腐蝕是鍍錫連接器的一種很典型的失效模式。錫在空氣中很容易被氧化,而且氧化層還不導(dǎo)電,氧化層很脆,很容易被破壞,當(dāng)線(xiàn)端連接器插入板端時(shí),由于端子間的摩擦力,很容易把接觸面上的氧化層破壞掉,露出了錫層,進(jìn)而可以正常導(dǎo)電,不影響正常使用。


    然而,不幸的是,當(dāng)完成互插后,由于振動(dòng)或溫度導(dǎo)致的熱脹冷縮,端子的接觸點(diǎn)會(huì)發(fā)生微小的位移(微米級(jí)別)。錫接觸到了空氣,造成了接觸點(diǎn)的錫二次氧化,而這個(gè)氧化層是不容易被破壞掉的,這就會(huì)造成接觸面阻抗變大,造成連接不良,這個(gè)就叫做微動(dòng)腐蝕。


    下圖顯示了微動(dòng)腐蝕的形成過(guò)程:


    (1) 初次匹配時(shí),錫的氧化層裂開(kāi),漏出錫層,實(shí)現(xiàn)了可靠電接觸;


    (2) 接觸點(diǎn)移動(dòng),露出新鮮的錫層。錫層暴露在空氣中,形成了新的氧化層;


    (3) 接觸點(diǎn)多次移動(dòng),錫層氧化物殘留堆積;


    (4) 殘留物堆積到一定的程度,形成瞬斷現(xiàn)象(Intermittence),破壞了電連接。

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    2、發(fā)生了微動(dòng)腐蝕的端子的情形


    嚴(yán)重的腐蝕情況,看起來(lái)像是電氣端子有黑暗污跡。污跡通常出現(xiàn)在實(shí)際電氣接觸的位置。下圖顯示了公端子上的嚴(yán)重腐蝕斑點(diǎn)。


    在不太嚴(yán)重的情況下,很難看到腐蝕點(diǎn),必須使用一些特殊的實(shí)驗(yàn)室設(shè)備才能識(shí)別到。

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    3、如何避免微動(dòng)腐蝕?


    一般情況下,應(yīng)該從端子結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上來(lái)避免微動(dòng)腐蝕。如下是一些額外的微動(dòng)腐蝕防止措施:


    (1)盡量減少端子匹配付之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng):額外的夾子或支架可以減少連接器移動(dòng);具有高接觸力的端子,抵抗微動(dòng)腐蝕性能通常優(yōu)于低接觸力的端子;連接器設(shè)計(jì),允許端子“浮動(dòng)”,可以抵抗由于熱循環(huán)引發(fā)的微動(dòng)腐蝕。


    (2)采用微動(dòng)腐蝕“非易感”的鍍層:如鍍金或鍍銀。


    (3) 采用接觸面潤(rùn)滑劑:潤(rùn)滑劑可以滯后微動(dòng)腐蝕的發(fā)生。


    4、一個(gè)視頻和結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)


    下面的動(dòng)圖是微動(dòng)腐蝕的詳細(xì)的形成過(guò)程(來(lái)源于https://www.te.com.cn/chn-zh/videos/industrial/the-micro-match-contact-system.html)

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    以及如何通過(guò)懸臂梁結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)防止微動(dòng)腐蝕:

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