提高钨触点可靠性的探讨-韩长森

《提高钨触点可靠性的探讨-韩长森》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2期机电元件提高钨触点可靠性的探讨天津105厂韩长森,,提要钨触点的耐氧化性能较差在高温高湿环境中表面产生黄褐色硬膜导致接触,,,,电阻增大触点接触不良甚至不能导通本文从材料的电极电位和电化学腐蚀的角度讨,。论黄褐色生成物产生的机理寻求预防的方法,若氧化物的体积比该金属的体积小时则。腐蚀产物是疏松多孔的不完整的膜问题的提出:这种关系可以公式表示如下:,340,金属材料钨的熔点高(0℃)耐弧设M一氧化物的分子量,,D一氧化物的密度,性强转移磨损小硬度高(布氏硬度为,。、A;340一40)使用寿命长在长寿命大

2、一金属的原子量,,d,负载频繁转换的电器元件中被广泛用一金属的密度。,。X为触点材料钨较硬较脆不能铆接一一在单氧化物分子中金属原子,,;般先与过渡材料焊在一起再制成触点的数量,、。二V一氧化物的分子体积;常用的过渡材料是铜及铜合金其可焊性二。,V生成单氧化物分子的金导电性好钨片与铜或铜合金可用银一铜—。属的体积,焊料在氢气保护下焊在一起,,这样的钨触点在使用中特别是在则,高温高湿环境下长时间存放后使用时往。:M犷~,:D往接触不良或不能导通检查发现钨触。点上生成一层黄褐色硬膜这层硬膜的电。。X月犷~,,,这

3、d阻很高达数百欧姆甚至无穷大常。:常是造成故障的根本原因根据上述物理概念可列出下式。,、_,,犷Md一一~一王,式;一二牙刀西户腥有叮”“钨触点表面腐蚀物膜—,;是完整的致密的:。二__化学分析表明钨触点表面上形成的一U犷Md1,<膜将是多孔;,XA刀黄揭色硬膜为WO它是不导电的绝缘。物,。自勺不完整的,(腐蚀)后:3金属在氧化如果氧化物的由文献〔1〕得知钨生成物WO的,体积比该金属的体积大时便可能在金属,.。,比值为359因此WO是完整致膜。压嵘表面上形成致密完整的腐蚀产物—机电9年第·悠8元件(,,,,

4、,密的滴上酒精后硬膜可以剥落露出反之正值越大金属离子投人溶液中的,。,。倾向越弱金属也越不活泼钨表面故这种方法可用作排故手段金属离子电极电位(伏特)实验和机理分析uu十`+.34C!C0},为了摸清钨触点腐蚀的机理进行了++一。23NiNi0。模拟试验+.、AgAg+0799首先将钨触点放在湿度为95一98写,,温度为25℃的湿热箱中存放四星期后++一.PbPb0126。钨触点表面上生成了黑揭色胶状物经过ee++一。44,,,FF0自然干燥充分氧化后变成黄褐色硬膜55oESCA一。2用PHI/SAM电子谱仪

5、对黄褐WWO,、、色硬膜进行分析发现硬膜中含有钨氧:。注W的电极电位是由中国科学院金属研究所mlj定的、,、。银碳等元素其中钨氧均占30纬以上铜和钨的电极电位差为0.54伏特,在,。其次将钨片与铜支座分开为一组和高温高湿条件下容易产生电化学腐蚀。、、、叠在一起为另一组进行对比试验在湿度把钨片分别与铅银钢镍及镍合、为95一98%温度为25士5℃的湿热箱中。:金配对进行湿热试验结果表明钨与镍1,放置20小时后分开放置的钨片与铜支及镍合金的电化学腐蚀现象比钨与铜和钨,。座均呈现金属本色无明显变化而与铜支与,,银等

6、显著轻微无明显生成物这是因座叠在一起的钨片上则生成了黑褐色胶状为钨与镍的电极电位差仅为0.03伏特,故,,,。物将钨片放人水中胶状物溶解于水不易发生电化学腐蚀。.溶液呈灰白色从水中取出钨片放在30倍2电化学腐蚀是金属和外围介质(主,。放大镜下观察可看到被腐蚀的麻点要是电解液)之间的电化学作用引起的金下面从电极电位和电化学腐蚀的角度。属破坏所谓电化学作用就是电能与化学。。进行分析能之间互相转换的作用化学能转换为电1.每种物质都有自己的标堆电极电能的作用称为原电池作用,电能转换为化,。。位它是平衡电极电位的一种

7、学能的作用称为电解作用金属的电化学。:把某种物质放标准电极电位的定义腐蚀就是原电池作用的结果,,在含有其离子的溶液中溶液中离子的浓将任意两种金属分别放在盐溶液中,。度如为1克离子/升这时该物质和标就组成原电池电子总是从电极电位负值准氢电极之问的电位差就叫物质的标准电较大(或正值较小)的金属流向电极电位负。。极电位值较小(或正值较大)的金属当两种金属1,形成腐蚀电池时,表是几种金属在25℃时的标堆电极接触并被置于电解液中。电位〔1〕电极电位较小的一极是阳极(即被腐蚀的,),。标准电极电位的负值越大金属离子部分

8、电极电位较大的一极是阴极,,,投入溶液中的倾向越强金属也越活泼钨与铜的接触电极电位差较大在高机电元件29年第(卷77,.。后用0倍数放大镜观察钨一镍及钨徕10下不应大于025伏特__.,匕仅有轻微生成物。4用钨或钨徕10与镍配对焊成触点一镍触点表面可以有效地防止触点表面上生成物的形,。结论成提高触点接触的可靠性5.,在负载电流不太大时可用其它材.1,钨触点表面上的生成物是金属在湿料(如银铜10)代替钨作为触点这样