连接头材料构造的两个重点领域是镀层和基材。由于镀层最受关注,让我们来探讨后者的基础知识。
制造商在构造电气连接头时会考虑各种性能因素。最重要的是导电性、耐磨性(机械、腐蚀、氧化等)、生产成本和具体应用。每种元素金属在构造电气元件时都有特定的品质需要考虑。作为合金组合并经过多种制造工艺,材料选择的数量正在迅速增长。
目录:
(01) 铜和三大合金:黄铜、 铜铍 和磷青铜
(02) 银、不锈钢和镍
(03) 铬镍合金、铝镍合金和康铜
(04) 镀金金属、弹壳黄铜和德国银
(05) 其他合金和复合金属
铜与三大合金:黄铜、铜铍和磷青铜
理解连接头基材的一个好起点是已经安装了连接头的公针头类别。注意“连接头材料”筛选器中的多种选择。[点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/connectors-interconnects/314 ]。[产品索引 > 连接器,互连器件 > 矩形连接器 – 公针头]
铜
铜本身具有延展性、可塑性,并且导电性极佳。换句话说,它可以很容易地成型而不会开裂或断裂,可以拉成细丝形式,并且电阻很小。它具有高导热性,并且也易于焊接。对于电子工业,电解精炼用于将铜转化为高导电合金形式,称为C101(也称为CW004A、C11000和Cu-ETP)。许多黄铜和青铜金属都是由C101合金生产的。这些合金不具有相同的高导电性,但在许多应用中,并不需要那种程度的效率。
黄铜
黄铜不仅仅是铜和锌以固定比例混合,而是定义为铜/锌比例在一定范围内(15% - 40%),可能包含其他元素。黄铜的导电性远低于纯铜,但它的强度更大。铜和锌的结合特性使这种合金具有良好的耐腐蚀性。两种非常常见的合金形式是铜-30%锌和-15%锌。-30%锌水平是一个很好的基准合金,用于测试设计时,可以通过强度、耐磨性和导电性测试来推断是否需要更多或更少的锌。在-30%锌水平下的导电性约为纯铜的28%。作为连接头生产的原材料,锌比铜便宜得多,因此黄铜通常也更便宜。
磷青铜
作为一个类别,青铜涵盖了含锡量在5%到15%之间的铜合金。可以添加其他元素以赋予特定性能,磷就是其中之一。大多数版本都具有抗变色和抗腐蚀性。它比黄铜更强,但在应用循环中不如铜铍那样能恢复到其原始形状(弹簧特性)。磷青铜的导电率约为纯铜的15%,但它在强度、耐磨性、耐腐蚀性和导电性之间具有出色的平衡。
铜铍
这是一种铜合金,含有0.5%至2%的少量铍。可能会添加少量其他元素。它具有良好的抗拉强度,并在各种条件下保持其形状。由于这一特性,它是需要较小端子或应用预期具有高循环次数的理想选择。在这三种铜基连接头材料中,它更昂贵,但它提供了最佳的机械和电气性能组合。
每个连接器制造商在选择连接头件的基础材料时都有一个目标。以下是 Samtec对黄铜、铜铍和磷青铜的看法: [点击这里比较连接器中的基础金属 - The Samtec 博客 ]。
银
这种元素因其非常高的导热性和导电性而被使用。它本身熔点低,机械强度低。它也容易失去光泽,并且在施加电场时,银原子可能会扩散到某些类型的绝缘材料中。与铜或青铜等更常见的金属相比,银价格昂贵,因此最好在收益证明成本合理的地方使用。许多银合金用于赋予针对特定应用的材料特性,并克服元素银的缺点。
银连接头材料在我们的信号和功率继电器中得到了很好的体现:
产品索引 > 继电器 > 信号继电器,最高2安培 [点击这里 信号继电器,高达 2 A | 电子元器件分销商 DigiKey ]
产品索引 > 继电器 > 功率继电器,超过2安培 [点击这里 功率继电器,高于 2 A | 电子元器件分销商 DigiKey ]
不锈钢 (SS)
铁和至少11%至12%铬的组合,不锈钢主要因其抗氧化性而被选择。铬含量影响这一特性,并且可以添加镍或钼。镍增加了抗热应力能力并改善了可焊性。它还有助于防止某些介质引起的腐蚀。这种材料在文件、图纸和描述中通常可能被标注为‘SS’。
不锈钢最常见于外壳和壳体,而不是大多数连接头件中。它确实出现在更专业的应用中,例如RFI和EMI产品。
这里有两个不常见的来源和一个常见的应用:(参见材料或连接头材料过滤选项)
(不常见)产品索引 > 连接器,互连 > 矩形连接器 – 弹簧加载 [点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/connectors-interconnects/408 ]。
(不常见)产品索引 > 连接器,互连 > 端子 – PC针插座,插座连接器 [点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/connectors-interconnects/324 ]。
(常见)产品索引 > RF/IF和RFID > RFI和EMI – 连接头件,指形弹簧和垫片 [点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/rf-if-and-rfid/945 ]。
镍
镍是热和电的良导体。它具有抗腐蚀性,除了用于连接头电镀外,还常用于制造具有特定性能的合金。
它在卡边和边缘板连接器中以合金形式或与其他金属结合使用:(参见连接头材料过滤选项)
产品索引 > 连接器,互连 > 卡边连接器 – 边缘板连接器 [点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/connectors-interconnects/303 ]。
铬镍,铝镍,和康铜
铬镍,铝镍,和康铜是具有特定成分的“命名”合金。在DigiKey网站上,搜索这些合金会显示混合结果,大多数结果会在“多导体电缆”中,其中热电偶是目标应用。这些材料非常常用于构建某些类型的热电偶元件,但这些信息并不总是列在制造商文档中,因此也不在我们的网站上。
产品索引 > 电缆,电线 > 多导体电缆(导体材料过滤) [点击这里 多芯导线 | 电子元器件分销商 DigiKey ]。
产品索引 > 传感器,变送器 > 温度传感器 – 热电偶,温度探头 [点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/sensors-transducers/513 ]
铬镍合金
这种合金出现在非常特定类型的产品中。其成分约为90%的镍和10%的铬。它可以耐受-452C到+1100C的温度范围。它用于热电偶及相关产品中的正极E型和K型导体。
铝镍合金
这种合金有非常特定的应用。其成分约为95%的镍,2%的锰,2%的铝,和1%的硅。它具有良好的导热性和电阻率,因此像铬镍一样,它用于构建K型热电偶及相关产品。
康铜
康铜的成分通常为55%的铜和45%的镍。它在广泛的温度范围内具有一致的电阻率,因此与铬镍合金和铝镍合金一起用于制造热电偶及相关产品。
镀金金属、弹壳黄铜和德国银
镀金金属
95%铜和5%锌的合金比例被称为镀金金属。顾名思义,板材形式常用于锤击金属加工,但也用于弹药和炮弹外壳等物品。从1944年开始,镀金金属弹壳被熔化作为制造便士的原材料,直到1946年。与其他黄铜金属一样,锌含量直接影响导电性,而-5%锌的版本在市场上销售的黄铜连接头材料中具有最高的导电性之一。
产品索引 > 连接器,互连 > 矩形连接器 – 插头,公针(连接头材料过滤器)[点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/connectors-interconnects/314 ]。
弹壳黄铜
这是一种特定的合金比例,大约为70%的铜和30%的锌(C26000)。“弹壳黄铜”的名称来源于其在弹药构造中的传统角色。尽管如此,它仍然保留了与类似铜锌比例黄铜相关的相同类型的特性。
这种材料在一些常见的插头中存在:(参见连接头材料过滤器选项)
产品索引 > 连接器,互连 > 矩形连接器 – 插头,公针 [点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/connectors-interconnects/314 ]。
德国银
也称为“镍银”,德国银根本不含有银。相反,它主要由铜、锌和镍组成。它具有强度和耐腐蚀性等理想特性。DigiKey网站上少数D-Sub连接头使用此作为基材。
产品索引 > 连接器,互连 > D-Sub,D形连接器 – 连接头(连接头材料过滤器)[点击这里 https://www.digikey.cn/zh/products/filter/connectors-interconnects/332 ]。
其他合金和组合金属
在某些情况下,连接头材料可能以不完全明确的方式列出。可能需要更多的研究来确定确切的成分。描述可能与不同名称的材料相同,但这些信息来自制造商文档,因此直接复制到我们的网站上。
任何列为“合金”的材料都应提供有关实际成分的更多详细信息。例如铜合金、镍合金、黄铜合金、铝合金、铜镁合金等。
有些材料被列为两种单独的金属,但不清楚这是合金还是在结构中单独使用。一般来说,这暗示着是一种合金。例如钛铜和铜锌。
列在一起但用逗号分隔的材料可能在结构中单独使用,但仍应验证数据。例如铜、镍、锡合金。
要进一步探索,请尝试从 DigiKey 主页进行 “ 连接头 ” 的通用搜索,并在连接器、互连组中查找许多类别。 [点击这里 https://www.digikey.cn/ ]。
{即将推出:在哪里找到连接头基材数据。}