深圳電線連接器淺談連接器金屬材料性能解釋及其影響

       深圳電線連接器淺談連接器金屬材料性能解釋及其影響

       要設計出符合功能要求的連接器，選材非常重要，而選材的基礎是要非常了解材料的性能，下面就連接器金屬材料性能名詞進行解釋，希望對大家有所幫助。

       一、化學成分

       連接器所用金屬材料一般為合金材料，很少用到單一金屬材料，合金顧名思義就是有多種金屬合成的物質，表明它有多種化學元素組成，比如：

       磷青銅：由銅Cu，錫Sn，磷P，鐵Fe，鉛Pb，鋅Zn等組成，主要成分是銅。

       黃銅：由銅Cu，鐵Fe，鉛Pb，鋅Zn等組成，主要成分是銅。

       不銹鋼：由鐵Fe，鉻Cr，鎳Ni，碳C，硅Si，錳Mn，磷P，硫S，鋁Al，鈷Co，主要成分是鐵。

       二、物理特性

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

       比重是一單位容積物質和同一單位水的相對密度，沒有單位。而密度是指某物質的質量和其體積的比值，單位是g／cm3。從表面上看，它們的數值都比較接近。在本質上，它們確實也是相互聯系的。物體的密度決定了物體的比重，物體的比重是物體密度的特定體現。但它們之間是不同的。物體的密度，反映的是物體內在的特性，是單位體積物體的質量。而物體的質量是確定的。 物體的比重，反映的是單位體積物體的重量。物體的重量是因物體受到重力而產生的，是會發生變化的。

       2. 彈性系數（modulus of elasticity）

       又稱楊氏系數，單位N / m2。定義為理想材料在小形變時應力與相應的應變之比 。它是一個材料常數，表征材料抵抗彈性變形的能力，其數值大小反映該材料彈性變形的難易程度。

 彈性系數對連接器的影響：如果連接器端子要求位移形變小，下壓行程有限且要求良好接觸，此時需選擇彈性系數高的材料。

       3.  導電率（electrical conductivity）IACS

       導電率是物質傳送電流的能力，是電阻率的倒數 。以溫度 20℃的環境，于導體維持單位電位梯度時，流過單位面積的電流，單位S/m。如:銅59.6 × 10^6（S·m-1）/ 0.596 x 10^6 / cmΩ，我們經常以純銅導電率100 %IACS作基準，172.41 /  阻抗resistivity = % IACS 。

      導電率對連接器的影響：如果連接器要求較低的接觸電阻，那么就要選擇導電率相對高的材料。

      4. 熱膨脹系數（Coefficient of thermal expansion）

      是指物質在熱脹冷縮效應作用之下，幾何特性隨著溫度的變化而變化的規律系數。實際應用中，有兩種主要的熱膨脹系數，分別是：線性熱膨脹系數和體積熱膨脹系數。大多數情況下，此系數為正值，也就是說溫度升高體積擴大。

      5. 熱傳導系數（Thermal conductivity）

      反應物質的熱傳導能力，按傅里葉定律，其定義為單位溫度梯度（在1m長度內溫度降低1K）在單位時間內經單位導熱面所傳遞的熱量。單位為W/(m.k)。數值越大表示傳熱越快。與材料的組成結構、密度、含水率、溫度等因素有關。

      熱傳導系數高的材料受熱快相反散熱也快，但溫升低。溫度快速爬升不是連接器使用時所想要的結果。銅合金是熱傳導系數較高的金屬材料，所以用于高溫環境下的連接器，特別要注意材料的這一參數。

      三、機械特性（Mechanical Properties）

      1. 屈服強度（Yield Strength）

      又稱為降服強度 ，是材料屈服的臨界應力值。 當應力超過彈性極限后，變形增加較快，此時除了產生彈性變形外，還產生部分塑性變形。當應力達到B點后，塑性應變急劇增加，曲線出現一個波動的小平臺，這種現象稱為屈服。這一階段的Z大、Z小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由于下屈服點的數值較為穩定，因此以它作為材料抗力的指標，稱為屈服點或屈服強度 。

      所謂屈服，是指達到一定的變形應力之后，金屬開始從彈性狀態非均勻的向彈-塑性狀態過度，它標志著宏觀塑性變形的開始。 

      屈服強度對連接器影響：選擇越高屈服強度的金屬材料，端子的正向力越大。

      2. 抗拉強度（Tensile Strength）

      當材料屈服到一定程度后，由于內部晶粒重新排列，其抵抗變形能力又重新提高，此時變形雖然發展很快，但卻只能隨著應力的提高而提高，直至應力達Z大值。此后，材料抵抗變形的能力明顯降低，并在Z薄弱處發生較大的塑性變形，此處試件截面迅速縮小，出現頸縮現象，直至斷裂破壞。材料受拉斷裂前的Z大應力值（b點對應值）稱為強度極限或抗拉強度。

      3. 伸長率（Elongation Percent）

      指金屬材料受外力（拉力）作用斷裂時，伸長的長度與原來長度的百分比。

      4. 硬度（Hardness）

      材料局部抵抗硬物壓入其表面的能力稱為硬度。固體對外界物體入侵的局部抵抗能力，是比較各種材料軟硬的指標。因連接器所有金屬材料極薄，以維氏硬度（HV）測量。維氏硬度（HV） 以120kg以內的載荷和頂角為136°的金剛石方形錐壓入器壓入材料表面，用材料壓痕凹坑的表面積除以載荷值，即為維氏硬度值（HV）。

      硬度是連接器選材的一個重要參數。

      5. R/T比

      所謂R（radius）指折彎的內徑，T（thickness）指材料的厚度。) 

      如果想要成型出來的產品內徑越小，則必須選擇R/T比越小的材料。理論上來說，如果R/T比等于零，即表示此材料的折彎表現極優，即使折彎的內R=0，也不會產生裂痕，但一般材料材質證明或特性表所顯示的都是90度折彎的數據，很少會顯示180度的折彎數據。當然，我們是希望R/T比越小越好，這對產品的微型化還是個好處。