长期贮存航天电连接器尘土污染的研究

针对长期贮存后的航天电连接器进行尘土污染对连接器电接触可靠性影响的研究,通过对长期贮存连接器的接触电阻、分离力检测和连接器内部及电接触表面尘土颗粒成分、分布密度、颗粒度的微观检测统计分析,发现连接器接触电阻随贮存时间增加而增加,不仅与分离力降低有关而且与尘土污染相关。尘土颗粒不仅在连接器的生产、装配、贮存等过程中进入连接器内部,而且在触点电镀过程中就沉积在镀层内。长期贮存环境中,尘土污染结合触点弹性材料的应力松弛、大气腐蚀等作用对连接器的电接触特性产生了综合影响。     

电连接器插拔应力下接触电阻分析

电连接器是通过压力接触的连接方式,达到顺利的电气接通。为研究电连接器在插拔应力下接触电阻特性,基于接触电阻理论,采用ANSYS软件对电连接器进行模拟插拔研究,并采用COMSOL软件对接触电阻进行仿真分析。通过实验对比得到电连接器接插件插拔时接触压力与接触电阻呈反比关系,插拔次数与接触电阻基本呈正比关系,但不会在短时间内对接触电阻有较大影响。     

电场对尘土沉积的作用

在电连接器的触点表面,接触区附近的污染总是比非接触区的污染严重,在对污染物的成分分析中发现了硅、铝等尘土的主要成分,表明污染物中混杂有尘土颗粒。自然尘土微粒都带有一定量的静电荷。电连接器件在工作中可能由于振动、异物嵌入接触面等情况而使连接的触点短暂脱离而形成电场。带电微粒在电场中受到电场力的作用而沉积在电接触表面．两分开的接触表面之间的电压越大、接触表面之间距离越小,则吸附在接触表面的尘土颗粒越多。接触表面之间的电压小于5V时．对尘土的吸附作用也不可忽略。在非均匀电场中,尘土在接触表面的分布是不均匀的．在接触区附近区域沉积有较多的尘土颗粒。     

有机污染物对电触点失效的作用机理研究

电触点失效严重影响电子产品的可靠性。电触点表面污染物的高接触电阻特性是造成连接器失效的重要原因。对某失效连接器污染接触区进行X射线能谱及红外光谱分析,发现表面污染物除无机尘土颗粒外还存在有机化合物乳酸及其盐。建立尘土颗粒与有机污染物共同存在下的触点接触模型。分析有机污染物在触点界面间的存在方式和作用力,确定有机污染物通过粘着作用将尘土颗粒固定于接触区内,并在触点微动过程中造成电接触故障。讨论影响粘着力数值的相关参数,并进行粘着力的对比试验。初步测定存在一个乳酸钠膜层厚度,使粘着力最大。     

手机中振子连接器的失效分析

研究了手机中失效振子连接器镀金触点后发现,接触表面污染、连接器制造及表面镀层材料缺陷是造成电接触故障的主要原因。表面污染物来自于尘土颗粒和微动磨损,主要集中在印制电路板(PCB)一侧,其成分包括C、O、S i、A l、S、C l、Na、N i等多种元素。测试结果表明,污染表面多达86%的测量点的接触电阻超过设计标准。随后通过有限元建立振子连接器模型进行模态分析,结果表明连接器固有频率与其工作振动频率相接近,容易引起触点接触正压力的降低和磨损加速,降低了振子连接器的接触可靠性。     

电连接器冠簧接触件结构分析及其接触可靠性

接触可靠性是电连接器的一项关键指标,为了提高电连接器的接触可靠性,针对电连接器冠簧接触件,进行结构力学分析与接触电阻、单脚分离力的计算。接触电阻和插拔力是影响接触可靠性的重要因素,通过测试插拔过程中的接触电阻、插入力和分离力随插拔次数的变化情况来分析冠簧接触件的接触件可靠性。     

尘土存在条件下连接器电接触可靠性研究

尘土污染是造成连接器电接触故障的主要原因之一。为进行尘土条件下电接触可靠性评定,设计尘土自然沉积实验,得到尘土沉积密度的时间曲线。以洁净样片200次电阻测试的最大值作为压着尘土颗粒的判据,得到压着概率达到90%以上的危险尘土密度临界值为每平方毫米300个。最后对压着概率和尘土密度进行曲线拟合,得到拟合效果较好的几种函数形式,分析认为四次多项式和幂函数拟合是最符合要求的。     

云母颗粒机械特性对电触点可靠性的影响

大气中尘土颗粒是导致电接触故障的主要原因之一。通过以云母颗粒为研究对象;对云母颗粒静态、动态电触点失效机理进行理论分析;采用微动实验研究云母的形状、尺寸参数对电接触可靠性的影响。结果表明云母的片状形状使云母颗粒更易进入触点界面,面积大的颗粒造成静态电阻失效概率高,厚度小的云母导致电触点微动失效更严重。     

电场对带电颗粒在电连接器表面沉积过程的影响

基于尘土颗粒周围电场与其在电接触表面沉积的密切联系导致电接触可靠性下降甚至接触故障,分析了电连接器自身及外加电场对尘土颗粒运动产生影响的过程和机理,提出了衡量电连接器对颗粒吸引能力的判据和计算方法.仿真实验表明,该吸引能力与电连接器两端电压和距离有关,颗粒运动趋势与其进入电场时间有关,而与其所带电荷极性无关.     

造成电接触故障的硬颗粒的危险尺寸的分析

我国尘土污染严重，是导致电接触故障的主要原因之一。连接器触点之间的接触界面在大气环境中易受尘土的污染，导致接触对接触不良，出现故障。为了明确尘土颗粒对电接触性能的影响，利用有限元软件Ansys为分析工具，对硬颗粒嵌入到电接触区域的过程进行计算机数值模拟，得到了可能造成电接触故障的硬颗粒的危险尺寸。其结论为分析此类电接触故障机理提供了理论依据。     

Application of statistical methods for forecasting the residual service life of electric connectors

Statistical methods intended for the analysis of time series are shown to be applicable for forecasting the residual service life of sectional electric connectors. The electric resistance of a contact is selected to be the determining parameter. The forecast results are compared with the experimentally observed time variation of contact resistance.     

电触头材料抗静熔焊能力的研究

本文从传热暂态方程出发，推导出了评价触头材料抗静熔焊能力的理论判据，并依此预测出材料非对称配对时其抗静熔焊能力存在“弱中间效应”。文中对理论预测值和试验结果进行了比较，表明用此判据预测是可行的。     

同轴插接器高频接触阻抗有限元分析

采用有限元法模拟发生电接触故障的射频同轴插接器内高频电流的传播过程。计算得到接触电阻、接触电感和接触电容,分析它们随频率的变化关系。提出射频同轴插接器的高频接触阻抗模型,研究它对高速信号传输的影响。通过实验测量腐蚀同轴插接器的接触电阻,提出可以防止射频同轴插接器发生电接触故障的一些建议。     

尘土颗粒带电对电接触故障的影响

对尘土颗粒的带电特性进行了研究,并探讨了颗粒带电对电接触故障的影响.结果表明,尘土颗粒所带电荷的总体变化趋势可用一个一元三次多项式表示,电荷分布呈现带状区域.对失效的连接器触点进行观察分析发现,电触点接触区附近的污染要高于非接触区的污染,污染物中主要为尘土.尘土污染会造成镀金微孔,并造成微孔腐蚀.     

The transient electric resistance of contacts taking the surface roughness into account

The transient electric resistance of a contact system has been considered. The dependence of the transient electric resistance of contacts on the roughness of surfaces that are in contact with each other has been determined, which is especially important at low contact pressures. The transient resistance is substantially affected by, in addition to the parameters of roughness, the physical and mechanical characteristics of surfaces that are in contact with each other. A technique for determining the transient electric resistance of contacts taking into account the material, roughness, and shape of surfaces that are in contact with each other, as well as forces of contact pressure, has been suggested. The value of a transient resistance obtained using the suggested technique is in good agreement with the experiment in the range of actual contact pressures in electric contacts.     

纳米级改性AgC触头材料的研制

针对AgC触头材料耐电磨损性差的问题,采用添加纳米级难熔物质的方式进行改性。深入研究了添加物种类、分散剂、超声时间等工艺参数对添加效果的影响,并用优化后的工艺参数研制出改性AgC（3）触头材料。改性AgC（3）材料的物理性能良好,在小型断路器和电动机断路器的型式试验中表现出优异的电性能,有利于延长电器的使用寿命,同时节约材料,降低制造成本。     

新型铜基电接触材料的电接触性能研究

研究了直流阻性负载条件下新型铜基电接触材料的电弧侵蚀特性、材料转移及接触电阻。材料在电流〈14A时,由阴极向阳极转移;在电流≥14A时,由阳极向阴极转移。触点电弧侵蚀后的表面形貌产生明显的孔洞和裂纹,接触电阻随电流值和接触次数增加有小同程度的波动。结果表明,接触过程中各种因素的不对称是产生材料转移的主要原因。     

镀金表面微孔腐蚀的电接触特点

镀金接触材料表面容易出现微孔.由于湿度、腐蚀性气体及尘土颗粒的影响,镀层表面在微孔处形成腐蚀,降低了连接器的可靠性.通过对长期室内自然暴露的薄镀金样片表面的形貌、腐蚀状况以及成分分析,同时对腐蚀表面不同位置处的直流接触电阻、高频接触阻抗进行测试,从而全面分析表面微孔腐蚀对电接触性能的影响.