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.     

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.     

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。     

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。     

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。     

尘土电阻率特性对电触点的影响

针对尘土电阻率特性对电触点的影响,建立了三种模型。利用圆盘法测量了几种单一成分尘土颗粒的电阻率,并把一些代表性的颗粒经过扬尘后,利用四点法的测试原理,测量镀银样片的接触电阻。测量结果表明,测试结果与三种模型相一致。     

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。     

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.     

故障连接器触点表面污染物的特征和成因的初步分析

在电子通信设备中,电接触故障是通信传输故障的重要原因.经检测,触点表面污染物是导致连接器电接触故障的主要原因之一.由于污染物在电流通过时呈现高电阻特性,当接触位于污染物上时,就可能会造成电接触故障.对于某失效连接器故障接触表面的SEM/XES分析表明,接触区的污染物数量远高于非接触区.接触区的污染物基本上连续地堆积在触点周围,非接触区的污染物多为散布的颗粒.接触区的污染物由尘土和金属磨损碎屑组成,有些污染物由微粒堆积而成.用扫描电子显微镜（SEM）和能谱仪（XES）对污染表面进行了显微观测和成分分析,统计出了表面污染物中的常见元素.根据检测结果可初步推测,触点表面对大气中尘土颗粒的吸附以及触点间的磨损是表面污染物形成的主要原因.     

纤维对连接器电接触可靠性的影响

尘土是导致连接器电接触故障的重要原因之一。尘土成分包含无机物和有机物两部分,纤维是尘土中常见的有机物,通过静态和动态实验模拟实际环境中纤维对连接器电接触的影响具有重要意义。纤维密度是影响静态接触电阻的主要因素;当接触界面存在纤维时,正压力对静态电阻的影响不明显。在微动过程中,正压力越大,纤维越易被推开;纤维不易进入接触面;纤维对接触面磨损的影响较小。     

尘土腐蚀对电接触表面的影响

对北京尘土中水溶性成分进行了分析测定，结果表明：水溶性成分中含有K^ 、Na^ 、Ca^2 、Mg^2 、NH4^ 、SO4^2-、NO3^-、Cl^-、F^-、HCO3^-、NO2^-等离子。对失效的连接器分析发现：在电接触表面上有大量的污染物，腐蚀产物中含有K、Ca、S、Cl等尘土水溶性成分。文章探讨了尘土的腐蚀作用及尘土腐蚀对电接触可靠性的影响。     

手机内部尘土分布特性研究

由于电子产品是不完全封闭的,容易受环境的影响而造成电接触故障。研究自然失效手机内部尘土的分布特性和尘土尺寸范围,为尘土测试的模拟建立参考;同时,分析经振动加速尘土实验后手机内部的尘土分布特性,与自然失效手机内部尘土分布特性进行对比,指出现有加速实验方法存在的不足。     

尘土颗粒的腐蚀特性

镀金样品长期暴露的分析结果表明,其表面形成的圈状腐蚀物经常伴随有尘土颗粒存在;尘土颗粒的成分分析表明,尘土中含有SO4^2-,Cl^-,NO3^-,CO3^3-等负离子和Ca^2 ,Na^ ,K^ 等正离子。因此,可以认为尘土中含有水溶性的盐成分。在潮湿的环境中,尘土中的盐成分将溶于吸附在接触表面的水膜中,使水变成电解液,从而使金属产生腐蚀。文章通过实验证实了在不同地方收集的尘土颗粒会造成铜表面的腐蚀。尘土颗粒对铜造成的腐蚀概率随温度、相对湿度的变化而变化;温度变化范围一定时,湿度的增加会使尘土遣成黄铜腐蚀的几率也较快地增加。     

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。     

铆钉电触头接触温升与接触电阻特性研究

铆钉触头材料的接触温升与接触电阻直接关系到电气连接的可靠性.通过设计触头材料电接触试验系统,实现了球-平面电接触对接触温升与接触电阻的测量方法,从而研究了接触压力和电流对于稳定温升和热时间常数的影响.为获得接触斑点的发热状态,应用COMSOL Muhiphysics有限元软件建立了包含触头对、触头夹具及热电偶的多物理场耦合仿真分析模型,根据试验环境确定了仿真边界条件,进而分析了膜电阻、接触压力和电流对于斑点稳定温升的影响.     

电接触的接触电阻研究

电接触是研究电连接可靠性的应用学科,接触电阻是衡量电接触系统可靠性的重要指标。本文从影响接触电阻的因素以及接触电阻的微观模型出发介绍了最新的研究成果,给出了工程上计算及测量接触电阻的方法,指出了电接触未来的发展方向。     

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。     

电接触与电接触材料(一)

随着各类弱电、强电相关电子、电气技术的不断发展,与之相应的电接触技术及电接触材料近年来取得了长足的进步。电接触涉及电气工程及材料科学与工程两大学科,电、热、力及环境气氛与电接触材料的交互作用极为复杂。为了对电接触理论及电接触材料有进一步的了解,对电接触理论和电接触材料进行了系统的总结。本文是电接触与电接触材料系列论文的第一篇,重点介绍了电接触和电接触材料的分类、电接触材料的基本要求、电接触与电接触材料的研究内容。     

AgSnO2电接触材料的制备基础与展望

介绍了AgsnO2电接触材料的制备方法,指出了各种制备工艺的优缺点,总结了SnO2颗粒尺寸及含量、添加剂、稀土元素及大塑性变形对AgSnO2材料性能影响的研究进展,展望了AgSnO2电接触材料制备基础的发展方向。