連接器金屬材料性能解釋及其對連接器的影響
發布時間:2014-08-28 責任編輯:stone
【導讀】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,下麵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。
yaoshejichufuhegongnengyaoqiudelianjieqi,xuancaifeichangzhongyao,erxuancaidejichushiyaofeichanglejiecailiaodexingneng,xiamianjiulianjieqijinshucailiaoxingnengmingcijinxingjieshi,xiwangduidajiayousuobangzhu。
一、化學成分
連lian接jie器qi所suo用yong金jin屬shu材cai料liao一yi般ban為wei合he金jin材cai料liao,很hen少shao用yong到dao單dan一yi金jin屬shu材cai料liao,合he金jin顧gu名ming思si義yi就jiu是shi有you多duo種zhong金jin屬shu合he成cheng的de物wu質zhi,表biao明ming它ta有you多duo種zhong化hua學xue元yuan素su組zu成cheng,比bi如ru:
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。
不鏽鋼:由鐵Fe,鉻Cr,鎳Ni,碳C,矽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(cong)表(biao)麵(mian)上(shang)看(kan),它(ta)們(men)的(de)數(shu)值(zhi)都(dou)比(bi)較(jiao)接(jie)近(jin)。在(zai)本(ben)質(zhi)上(shang),它(ta)們(men)確(que)實(shi)也(ye)是(shi)相(xiang)互(hu)聯(lian)係(xi)的(de)。物(wu)體(ti)的(de)密(mi)度(du)決(jue)定(ding)了(le)物(wu)體(ti)的(de)比(bi)重(zhong),物(wu)體(ti)的(de)比(bi)重(zhong)是(shi)物(wu)體(ti)密(mi)度(du)的(de)特(te)定(ding)體(ti)現(xian)。但(dan)它(ta)們(men)之(zhi)間(jian)是(shi)不(bu)同(tong)的(de)。物(wu)體(ti)的(de)密(mi)度(du),反(fan)映(ying)的(de)是(shi)物(wu)體(ti)內(nei)在(zai)的(de)特(te)性(xing),是(shi)單(dan)位(wei)體(ti)積(ji)物(wu)體(ti)的(de)質(zhi)量(liang)。而(er)物(wu)體(ti)的(de)質(zhi)量(liang)是(shi)確(que)定(ding)的(de)。 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. 彈性係數(modulus of elasticity)
又稱楊氏係數,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。
彈性係數對連接器的影響: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,此時需選擇彈性係數高的材料。
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,於導體維持單位電位梯度時,流過單位麵積的電流,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,那麼就要選擇導電率相對高的材料。
4. 熱膨脹係數(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係數。實際應用中,有兩種主要的熱膨脹係數,分別是:線性熱膨脹係數和體積熱膨脹係數。大多數情況下,此係數為正值,也就是說溫度升高體積擴大。
5. 熱傳導係數(Thermal conductivity)
反應物質的熱傳導能力,按傅裏葉定律,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麵所傳遞的熱量。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(re)傳(chuan)導(dao)係(xi)數(shu)高(gao)的(de)材(cai)料(liao)受(shou)熱(re)快(kuai)相(xiang)反(fan)散(san)熱(re)也(ye)快(kuai),但(dan)溫(wen)升(sheng)低(di)。溫(wen)度(du)快(kuai)速(su)爬(pa)升(sheng)不(bu)是(shi)連(lian)接(jie)器(qi)使(shi)用(yong)時(shi)所(suo)想(xiang)要(yao)的(de)結(jie)果(guo)。銅(tong)合(he)金(jin)是(shi)熱(re)傳(chuan)導(dao)係(xi)數(shu)較(jiao)高(gao)的(de)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao),所(suo)以(yi)用(yong)於(yu)高(gao)溫(wen)環(huan)境(jing)下(xia)的(de)連(lian)接(jie)器(qi),特(te)別(bie)要(yao)注(zhu)意(yi)材(cai)料(liao)的(de)這(zhe)一(yi)參(can)數(shu)。
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後,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點後,塑性應變急劇增加,曲線出現一個波動的小平台,這種現象稱為屈服。這一階段的最大、最小應力分別稱為上屈服點和下屈服點。由於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後,金屬開始從彈性狀態非均勻的向彈-塑性狀態過度,它標誌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(dang)材(cai)料(liao)屈(qu)服(fu)到(dao)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)後(hou),由(you)於(yu)內(nei)部(bu)晶(jing)粒(li)重(zhong)新(xin)排(pai)列(lie),其(qi)抵(di)抗(kang)變(bian)形(xing)能(neng)力(li)又(you)重(zhong)新(xin)提(ti)高(gao),此(ci)時(shi)變(bian)形(xing)雖(sui)然(ran)發(fa)展(zhan)很(hen)快(kuai),但(dan)卻(que)隻(zhi)能(neng)隨(sui)著(zhe)應(ying)力(li)的(de)提(ti)高(gao)而(er)提(ti)高(gao),直(zhi)至(zhi)應(ying)力(li)達(da)最(zui)大(da)值(zhi)。此(ci)後(hou),材(cai)料(liao)抵(di)抗(kang)變(bian)形(xing)的(de)能(neng)力(li)明(ming)顯(xian)降(jiang)低(di),並(bing)在(zai)最(zui)薄(bo)弱(ruo)處(chu)發(fa)生(sheng)較(jiao)大(da)的(de)塑(su)性(xing)變(bian)形(xing),此(ci)處(chu)試(shi)件(jian)截(jie)麵(mian)迅(xun)速(su)縮(suo)小(xiao),出(chu)現(xian)頸(jing)縮(suo)現(xian)象(xiang),直(zhi)至(zhi)斷(duan)裂(lie)破(po)壞(huai)。材(cai)料(liao)受(shou)拉(la)斷(duan)裂(lie)前(qian)的(de)最(zui)大(da)應(ying)力(li)值(zhi)(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)
cailiaojubudikangyingwuyaruqibiaomiandenenglichengweiyingdu。gutiduiwaijiewutiruqindejubudikangnengli,shibijiaogezhongcailiaoruanyingdezhibiao。yinlianjieqisuoyoujinshucailiaojibo,yiweishiyingdu(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麵,用材料壓痕凹坑的表麵積除以載荷值,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比等於零,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。
金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)以(yi)上(shang)的(de)特(te)性(xing)參(can)數(shu)對(dui)工(gong)程(cheng)人(ren)員(yuan)進(jin)行(xing)連(lian)接(jie)器(qi)設(she)計(ji)選(xuan)材(cai)時(shi)非(fei)常(chang)重(zhong)要(yao),特(te)別(bie)是(shi)要(yao)選(xuan)擇(ze)一(yi)款(kuan)性(xing)價(jia)比(bi)比(bi)較(jiao)好(hao)的(de)材(cai)料(liao),這(zhe)需(xu)要(yao)非(fei)常(chang)專(zhuan)業(ye)的(de)材(cai)料(liao)知(zhi)識(shi),及(ji)時(shi)了(le)解(jie)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)新(xin)產(chan)品(pin)的(de)問(wen)世(shi)和(he)金(jin)屬(shu)材(cai)料(liao)的(de)發(fa)展(zhan)趨(qu)勢(shi)。正(zheng)規(gui)、專業的金屬材料廠商(如鎧蔚)提供的材質證明(物性表),一般都具有以上所述的參數。還有在costdown產品單價需更換低價位的材料或更換原材料廠商時,首先要對比之前所用材料的物性參數,然後再進行打樣測試驗證。
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