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汽(qì)車連接器可靠(kào)性的影(yǐng)響因素

    連接(jiē)器(qì)的可靠性影響(xiǎng)因素眾多,國內外學者對大部分因素進行了分析和討論,對各種因素總結歸納可以可能(néng)出,大部分連接器可靠性能在(zài)結(jié)構(gòu)方麵主要與觸點間的斑點形狀、正向力、配合模式、觸點平滑度、材料性能有關;在工作環境方麵主(zhǔ)要與環境溫度、環境汙染、載荷頻率有關。

    1、斑點形狀斑點形狀的不同會造成擴散電阻的(de)差異,圓形斑(bān)點電阻值與半徑有關(guān),矩形斑點電阻值取決於斑點的長寬比,環形斑點則取決於(yú)外環半徑和圓環厚度,方形環狀(zhuàng)斑點同圓環(huán)斑點類似其接觸電阻值與環厚和邊長大小有關。這些斑點的傳遞性能也有好(hǎo)壞之分。例如對於相同(tóng)接觸麵積的銅金屬界麵正方環狀(zhuàng)斑點的接觸(chù)電阻值與最小、之後為圓環形斑(bān)點,其次(cì)為圓形(xíng)斑(bān)點,而正方形斑點的電阻最高。

    2、配合模式連接器配合方式(shì)按照其形式可以分為點接觸形式、線接觸(chù)形式和麵(miàn)接觸形式。不同的形式對應不同的斑點數目,點接觸時接觸斑點最(zuì)少,由Holm定理得知接觸斑點越多其接觸電阻越小,多(duō)以點接觸電阻值最高,麵接觸時斑點最多,其接觸電阻最小,線接(jiē)觸的斑點數和接觸電阻值則(zé)為這兩者的中間值。膜層電阻的大小組要與觸點的(de)壓強有(yǒu)關(guān),在等壓力條(tiáo)件(jiàn)下點接觸方(fāng)式的觸點壓強最大最容易破(pò)壞膜層,就膜層電阻來說(shuō)電接觸方式小於線接觸模式,麵(miàn)接觸模式最(zuì)大。

    3、正向力由於連接器接觸表麵是(shì)粗糙(cāo)不平的,材料在正壓力的作用下會伴隨著一定程度上的(de)塑性變形,這種變形將會擴大接(jiē)觸麵積,以至(zhì)於起到(dào)降低接觸電阻的作用。連(lián)接器接觸表(biǎo)麵的汙染膜層在(zài)一定大小的正向(xiàng)力作用下會發生破裂,這大大降低了(le)膜層(céng)電阻值的大小。因此在一定程度上(shàng)較大的接觸壓力是保證連接器可靠性的關鍵。

    4、觸點平(píng)滑度

    觸點的光滑(huá)程度對接觸電阻的(de)影響從本質(zhì)上來說是(shì)接觸點數目的影(yǐng)響。如果相互配合的平麵其表麵較為粗糙,其材料表麵的(de)微觀凹陷和凸起(qǐ)易於相(xiàng)互接(jiē)觸,產生較多的(de)接觸斑點使接觸電阻降低,同時這些不(bú)平整的凸起也起到(dào)了去除(chú)氧化膜層的作用(yòng)使膜層電阻降低。對於加工精細(xì)的接觸(chù)表麵,其接觸斑(bān)點數目往往較低,其(qí)接觸(chù)電阻值(zhí)與粗糙時(shí)相比(bǐ)較高(gāo),但在穩定性方麵,平(píng)整的表麵表現要良好一些。

    5、材料性能材料的電阻率、硬度(dù)是決定接觸電阻的關鍵因(yīn)素。電阻率低且質軟的材料,是保證(zhèng)較低接觸電阻的關鍵。材料的(de)化(huà)學性能、耐高溫性(xìng)能決定了其在外界(jiè)複雜環境中(zhōng)的(de)可靠性。化學性能穩定(dìng)的金(jīn)屬表麵不易產生汙染膜層,耐高溫性能好的金屬可以抵(dǐ)抗高(gāo)溫帶來的材料軟化和應力鬆(sōng)弛(chí)。

    6、環境工作溫度電流、摩擦、環境是連接器溫升的熱源(yuán),金屬材(cái)料的硬度在(zài)這種高(gāo)溫的作用下會有(yǒu)所下降,這會提升實際(jì)的接觸麵積及觸點數目,接觸電阻也隨之降低(dī)。通常材料(liào)電阻率在高溫環境下會一定程(chéng)度的增長,伴隨而來的是接觸電阻的提高。接觸麵積和電阻率的在高溫環境下此消彼長,兩者的作(zuò)用相互抵消,對接觸電阻的影響可以忽略不計。但是溫度對膜層電阻的影響不可忽(hū)略,高溫對金(jīn)屬表麵化(huà)學反應起到催化作用,加速氧(yǎng)化物的產生及金屬(shǔ)擴散,加厚氧化膜層,增大接觸電(diàn)阻(zǔ)。汽車在運行過程中發動機會生成大量的熱(rè),因此汽需要通過散熱等方式來保證連接(jiē)器運行(háng)在(zài)可以接受的(de)範圍之(zhī)內。

    7、環境汙(wū)染環境汙染(rǎn)對連接器的影響表現為化(huà)學腐蝕以(yǐ)及電化學(xué)腐蝕(shí),化學腐蝕主要發(fā)生(shēng)於(yú)汙染氣體(tǐ)的環境中(例如:氧氣、二氧化(huà)硫、氯氣等),連接器在(zài)這(zhè)些氣(qì)體的化學作用下生成化學物,導致電阻的(de)增大。與化學腐蝕不同,電化學腐蝕通(tōng)常需要有電解質溶液的參(cān)與才能夠發生,電極電位不同的兩種(zhǒng)金屬(shǔ)在導電溶液中產生電勢差,正負離子在電場的作用移動發生原電池反應腐蝕金屬。析氫腐蝕和吸氧腐蝕是最常(cháng)見(jiàn)的電(diàn)化學腐(fǔ)蝕類型。

    8、載荷頻率(lǜ)與傳遞(dì)直(zhí)流電流情(qíng)況不同的(de)是,連接器在傳遞交流電流時會發生(shēng)集膚效應(電流在導體的表麵聚集),它限製了電磁場的穿透深度使收縮電(diàn)組(zǔ)增長。這種效應在較大的載荷頻率(lǜ)下更為顯著。


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