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连接器金属材料性能解释及其影响

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连接器金属材料性能解释及其影响

发布日期:2017-05-18 作者:admin 点击:


       要设计出符合功能要求的连接器,选材非常重要,而选材的基础是要非常了解材料的性能,下面就连接器金属材料性能名词进行解释,希望对大家有所帮助。


       一、化学成分

       连接器所用金属材料一般为合金材料,很少用到单一金属材料,合金顾名思义就是有多种金属合成的物质,表明它有多种化学元素组成,比如:

       磷青铜:由铜Cu,锡Sn,磷P,铁Fe,铅Pb,锌Zn等组成,主要成分是铜。

       黄铜:由铜Cu,铁Fe,铅Pb,锌Zn等组成,主要成分是铜。

       不锈钢:由铁Fe,铬Cr,镍Ni,碳C,硅Si,锰Mn,磷P,硫S,铝Al,钴Co,主要成分是铁。


       二、物理特性


       1. 比重(specific gravity)/密度(density)

       比重是一单位容积物质和同一单位水的相对密度,没有单位。而密度是指某物质的质量和其体积的比值,单位是g/cm3。从表面上看,它们的数值都比较接近。在本质上,它们确实也是相互联系的。物体的密度决定了物体的比重,物体的比重是物体密度的特定体现。但它们之间是不同的。物体的密度,反映的是物体内在的特性,是单位体积物体的质量。而物体的质量是确定的。 物体的比重,反映的是单位体积物体的重量。物体的重量是因物体受到重力而产生的,是会发生变化的。


       2. 弹性系数(modulus of elasticity)

       又称杨氏系数,单位N / m2。定义为理想材料在小形变时应力与相应的应变之比 。它是一个材料常数,表征材料抵抗弹性变形的能力,其数值大小反映该材料弹性变形的难易程度。

 弹性系数对连接器的影响:如果连接器端子要求位移形变小,下压行程有限且要求良好接触,此时需选择弹性系数高的材料。


       3.  导电率(electrical conductivity)IACS

       导电率是物质传送电流的能力,是电阻率的倒数 。以温度 20℃的环境,于导体维持单位电位梯度时,流过单位面积的电流,单位S/m。如:铜59.6 × 10^6(S·m-1)/ 0.596 x 10^6 / cmΩ,我们经常以纯铜导电率100 %IACS作基准,172.41 /  阻抗resistivity = % IACS 。

      导电率对连接器的影响:如果连接器要求较低的接触电阻,那么就要选择导电率相对高的材料。


      4. 热膨胀系数(Coefficient of thermal expansion)

      是指物质在热胀冷缩效应作用之下,几何特性随着温度的变化而变化的规律系数。实际应用中,有两种主要的热膨胀系数,分别是:线性热膨胀系数和体积热膨胀系数。大多数情况下,此系数为正值,也就是说温度升高体积扩大。


      5. 热传导系数(Thermal conductivity)

      反应物质的热传导能力,按傅里叶定律,其定义为单位温度梯度(在1m长度内温度降低1K)在单位时间内经单位导热面所传递的热量。单位为W/(m.k)。数值越大表示传热越快。与材料的组成结构、密度、含水率、温度等因素有关。

      热传导系数高的材料受热快相反散热也快,但温升低。温度快速爬升不是连接器使用时所想要的结果。铜合金是热传导系数较高的金属材料,所以用于高温环境下的连接器,特别要注意材料的这一参数。


      三、机械特性(Mechanical Properties)


      1. 屈服强度(Yield Strength)

      又称为降服强度 ,是材料屈服的临界应力值。 当应力超过弹性极限后,变形增加较快,此时除了产生弹性变形外,还产生部分塑性变形。当应力达到B点后,塑性应变急剧增加,曲线出现一个波动的小平台,这种现象称为屈服。这一阶段的最大、最小应力分别称为上屈服点和下屈服点。由于下屈服点的数值较为稳定,因此以它作为材料抗力的指标,称为屈服点或屈服强度 。

      所谓屈服,是指达到一定的变形应力之后,金属开始从弹性状态非均匀的向弹-塑性状态过度,它标志着宏观塑性变形的开始。 

      屈服强度对连接器影响:选择越高屈服强度的金属材料,端子的正向力越大。


      2. 抗拉强度(Tensile Strength)

      当材料屈服到一定程度后,由于内部晶粒重新排列,其抵抗变形能力又重新提高,此时变形虽然发展很快,但却只能随着应力的提高而提高,直至应力达最大值。此后,材料抵抗变形的能力明显降低,并在最薄弱处发生较大的塑性变形,此处试件截面迅速缩小,出现颈缩现象,直至断裂破坏。材料受拉断裂前的最大应力值(b点对应值)称为强度极限或抗拉强度。


      3. 伸长率(Elongation Percent)

      指金属材料受外力(拉力)作用断裂时,伸长的长度与原来长度的百分比。


      4. 硬度(Hardness)

      材料局部抵抗硬物压入其表面的能力称为硬度。固体对外界物体入侵的局部抵抗能力,是比较各种材料软硬的指标。因连接器所有金属材料极薄,以维氏硬度(HV)测量。维氏硬度(HV) 以120kg以内的载荷和顶角为136°的金刚石方形锥压入器压入材料表面,用材料压痕凹坑的表面积除以载荷值,即为维氏硬度值(HV)。

      硬度是连接器选材的一个重要参数。


      5. R/T比

      所谓R(radius)指折弯的内径,T(thickness)指材料的厚度。) 

      如果想要成型出来的产品内径越小,则必须选择R/T比越小的材料。理论上来说,如果R/T比等于零,即表示此材料的折弯表现极优,即使折弯的内R=0,也不会产生裂痕,但一般材料材质证明或特性表所显示的都是90度折弯的数据,很少会显示180度的折弯数据。当然,我们是希望R/T比越小越好,这对产品的微型化还是个好处。


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关键词:连接器,板对板连接器,板对线连接器

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