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第期机电元件
接触电阻因表面粗糙和腐蚀而随时间不断增长
林云。』
摘要:环境污染使薄膜呈电阻性易在电接触件插台表面形成、生长,从而使接触电阻增大到
不允许的水平。为查明原固,估计连接器的可靠性,我们设计了一个接触件模型,该模型的两接
触粗糙铜表面受到空气中氧的侵蚀。此粗糙表面将接触面分成许多相互分离的可传电流的小
“”点。外力、接触件材料、
。金属表面的腐蚀导致点接触半侄减小,电阻增大。影响模型腐蚀过程的因素是环境温度、
氧气的局部压力和表面的几何形状。
随时问而砭化曲接触电阻曲线在趋向和开;状上相似于和在实验中测得的
曲线。因此,根据接触电阻随时问而峦化的曲线,我们就可以估计电接触件的有效寿命。
引言阻,以及接触点之间可能存在的表面膜产生
很多电气失效是因连接器和连接线路的的一个界面电阻
故障所致,而这些故障又是起因于环境污染。
污染物能渗入连接器,沉积在电接触件上并
侵蚀它。
低而稳定的接触电阻是对连接器及相关
元件提出的基本要求通常为毫欧级或更
小。但由于环境污染,薄膜~ 。易
在接触件表面形成,使接触电阻增大到不允
许的范围零点几欧或更大为保证质量和
稳定性,定期检测接触件的接触电阻就显得
非常必要。
光滑的固体表面在显暾镜下看是粗糙不
平的。
那些彼此孤立的凸点上没有这些凸点,也就
图一轴对称接触件的几何形状租糙寰面凸点。
不会有表面的相互接触。和
在】
阐述了这个原理叉代表接触点。
由于表面粗糙的影响,真正接触面远比在这个过程中,假设作用于接触件的外
表观接触面小,它是由许多相互分离的小接力不超过一个临界值在此临界值,渗透作用
触点掏成见图。对接触件施加一十载使接触成为气密,接触劣化的速率取决于各
荷,。这些点最初是被
载荷的正是这些接触点。通过金属一金属的表面膜所包围的裸露金属凸点。当接触件产
点连接所形成的连续回路有时也在这些接生腐蚀时,
触点上产生。一个点的接触电阻可考虑成迅速向内扩张。点的缩小使金属导电区域
三个串连的部分:电流通过很小的金属一金减小,甚至阻断通过这些小区域的电流。
属的接融点被强制收缩而产生的两个收缩电许多研究人员业已发现,表面膜的形成
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机电元件, 年第卷
是受在表面膜内的扩散,或在台金近表面医沿界面侵入的动力学和化学反应的热力学控
域内的扩散所控制。接触力的稳定性以及接制的。对图所示模型作如下假设:
触面的化学稳定性对接触件的可靠性起着决靠近顶点的微接触点为球形接触区
定作用。是园形,并受到一稳定的静载荷
接触的机械、化学和电微观物理性质明插合表面所有凸点有相同的特性杨
白易懂,但却很少有人综合考虑机械、化学及氏模量,电阻率,曲率半径,硬度
电的宏观效应对接触电阻的作用。为了测出泊松比,这里;和