物理气相沉积涂层技术在高可靠电磁继电器制造上的应用展望.pdf

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1、第６期机电元件Ｖｏｌ.３６Ｎｏ.６２０１６年１２月ELECTROMECHANICALCOMPONENTSＤｅｃ.２０１６工艺与材料物理气相沉积涂层技术在高可靠电磁继电器制造上的应用展望１，２２陈白帆，陈俊峰（１．北京航天控制仪器研究所，北京，１００８５４；２．中国航天电子技术研究院１６５厂，广西桂林，５４１００２）摘要：本文仅针对国内外ＰＶＤ（物理气相沉积）创新技术和解决方案的不断问世，以高可靠等级电磁继电器触点制造中普遍使用的电镀工艺为例，扼要介绍了ＰＶＤ技术的涂层特点，替代传统的电镀金、电镀银、电镀镍等表面处理工艺的可行性，以及对产品性能和可靠性提升的重要性。本研究

2、对转变宇航级、高可靠军用电磁继电器等机电产品生产制造模式具有重要意义。关键词：物理气相沉积；电镀工艺；工艺固有缺陷；特种表面涂层；高可靠继电器Ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１０００－６１３３．２０１６．０６．００６中图分类号：ＴＮ７８４文献标识码：Ａ文章编号：１０００－６１３３（２０１６）０６－００２４－０６力、摩擦系数等性能指标，并且该工艺技术对环1引言境没有不利影响，符合目前绿色生产的发展方ＰＶＤ（物理气相沉积涂层）技术出现在二十向。世纪七十年代末。近年来，物理气相沉积涂层技2继电器制造的涂层应用现状术发展迅速，广泛应用在需表面成膜的工程领域。目前，在刀具、

3、模具、零件制造领域广泛应继电器、行程开关和连接器等机电组件在制用，其可制备各种特殊力学性能的薄膜涂层，如造中，使用了大量金属材料，其中许多金属材料超硬、高耐蚀、耐热、抗氧化、低摩擦、自润滑等；在自然环境下受空气中的氧、二氧化硫、硫化氢、可制备各种功能薄膜材料涂层，如防辐射、热学水蒸气等的作用很容易就会发生化学或电化学性能、电学性能。随着涂层材料和涂层技术在不腐蚀。在某些恶劣条件下例如高温高湿、酸碱气断发展，目前的涂层已发展为添加多种功能化元氛、海洋气候等的作用下更加加速了金属的腐蚀素、具有多种结构的多元多层复合涂层，并且由过程，而金属表面的涂覆是防止腐蚀所采用的重于纳米

4、涂层的出现和电弧离子镀、离子束磁控溅要手段，涂覆的作用不仅用以防腐，在这些产品射技术的不断发展，实现了涂层结构、涂层显微的生产过程和使用中，许多涂层还需起到可焊性结构、晶体结构、晶粒形状等的可控性，进一步提好、耐转动磨损、耐振动磨损、耐微动磨损、抗电高了涂层的硬度、抗磨损性、最高使用温度、抗氧蚀等特殊功能，尤其触点涂层的导电性、抗粘着化性和自润滑性；进一步改善了涂层均匀致密性、耐高温和抗烧蚀性及引出焊的可焊性等，是性、基底结合力、韧性；进一步降低了涂层内应产品提高使用寿命和提高可靠性的关键，可以说收稿日期：２０１６－１１－０１第６期陈白帆等：物理气相沉积涂层技术在高可靠

5、电磁继电器制造上的应用展望２５涂覆技术是电子元件质量保障的基础。蚀、发黑、脱落，并存在腐蚀及电化学反应问题。金属表面的涂覆方法主要有传统的电镀、化以上镀种都存在重金属污染和治理问题，正面临学镀、热浸涂等，也有近年来发展迅速的物理气着诸多限制及逐渐淘汰的局面。同样存在电镀相沉积（真空镀膜、溅射镀膜、离子镀）等新兴涂普遍存在的镀层厚度的一致性差、镀层致密性不层技术。目前，国内继电器生产行业依然大量采好、镀层孔隙率高和镀层镀制过程显微组织结构用电镀工艺。例如，镍在常温下对水和空气都是不可控等缺陷。稳定的，能保护内部金属不再受氧化，而且镍具继电器产品中对电磁系统工作起到关键作有

6、铁磁性，所以，镍层常用于电子元件的磁性零用的轴类零件，也由于没有合适的摩擦系数小且件电镀，如轭铁、衔铁等；银和锡具有良好的焊接硬度高的镀种，一直以来都没有进行表面镀覆，性能，导电性也好，因此用于引线、角片等零件的因而常发生零件磨损、轴承卡滞等产品质量问表面镀层；金的化学性质非常稳定，除被王水外题。同时往往是一件零件为防锈整件镀镍，使轴不被任何酸、碱或气体所腐蚀，导电性优良且稳端表面也镀上镍层，如中功率继电器连轴轭铁，定，因此被大量用于继电器产品接触系统零件的零件平面为与副磁极或轭铁配合实现产品功能，表面镀层，如簧片、触点等。小轴与支片配合带动推动器实现产品转换功能，电镀

7、金是继电器产品接触系统内零件的主选用纯铁，表面镀镍起防锈蚀作用和不导磁，现要镀种，例如簧片、接点、触点和插针插孔等，用在的工艺方法，无法达到两功能均最优，而且镀于防止触点表面氧化和减少接触电阻。但电镀后的表面粗糙度下降，尺寸分散，影响轴直径最工艺普遍存在镀层厚度的一致性差、镀层致密性终尺寸，镀层较多缺陷，镀镍层也不适合作转动不好、镀层孔隙率高等缺陷，容易引起镀层粘接、轴摩擦副膜层，还有其他一些材料小轴，不锈钢、熔焊和电化学反应腐蚀。锡青铜，孔类零件也同样存在此类问题，电镀银是电子元件产品中，铜及铜合金零电子产品中最关键的电接触部件一般分为