连接器技术之 3.3选择可分离接触界面的接触镀层的考虑（下）

．總結．

在這里，鎳作為底層的优點概述如下：

•鎳通過其非活性氧化物表面，封閉基本孔隙位置，從而減少孔隙腐蝕

的可能性。

•鎳在貴金屬接触鍍層下面提供了一層堅硬的支持層可提高耐久性。

•鎳可有效地阻礙基材金屬成份遷移到接触表面，當基材金屬遷移到接

触表面時，會与操作環境發生反應。

•鎳也可有效地阻止基材金屬腐蝕物的移動。

前三個优點是在金鍍層變薄的同時保持相等的或是改良的性能。多孔性的影響已經減輕，貴金屬不再用作阻礙腐蝕物移動，并且耐久性有了提高。*后一個優點是減少形成於其它地方、移動到接触界面并導致接触阻抗增加的腐蝕物的可能性。

    這种特性(nature)的考慮突出了連接器鍍層被作為系統來考慮的事實。鍍層不同成分間的相互作用能強烈影響鍍層性能。本討論為下一節存在數据的解釋提供了一個背景。

貴金屬接触鍍層系統的環境性能 本節將描述在模擬工業暴露環境的FMG測試環境里貴金屬接触鍍層系統的腐蝕現象。被評估的鍍層系統包括：

•0.75 金(鈷)/1.25 鎳/銅

•1.8 鈀/1.25鎳/磷青銅(PB)

•1.8 鈀(80)-鎳(20)/1.25鎳/PB

• 0.1 金/1.8鈀/1.25 鎳/PB

上述厚度單位都是um。底層金屬的不同只能影響*初的接触阻抗的大小而不可能影響在暴露環境下接触阻抗的變化。

圖3.18 顯示了在可接受條件(as-received)下如預先暴露于FMG環境，前三個系統(first threesystems)接触阻抗對接触壓力的數据曲線。使用軟金探測參考，該圖表明了九個探測點的數据分布。探測模式可以是隨机性的或是有選擇性的。在隨机探測中，系統掃描表面，自動在九個隨机點上探測。在選擇性探測中，探測員(probeoperator)降低探針，以便避開孔隙腐蝕位置并盡可能減少任何孔隙腐蝕或者腐蝕移動對接触阻抗的影響。在選擇性探測模式中，可以評价鍍層本身原有的腐蝕反應性。圖3.18 中的數据是隨机探測獲得的。连接器技术之3.3选择可分离接触界面的接触镀层的考虑（下）

注意到在100克力的接触正壓力下，三個系統所產生的接触阻抗都在1mΩ的范圍里。

圖3.19 表明了在同一模式下，暴露於FMG 環境里48小時後得到的數据。孔隙腐蝕和腐蝕移動的影響明顯表現在金与鈀的數据上。得到的數据與在可接受條件(as—received)下得到的數據相比，有些數据沒有顯出變化，但是許多探測點已經明顯受到腐蝕物的影響。在不插拔(non-wiping)載荷的探測系統里，需要高壓力來破裂腐蝕物。然而，鈀－鎳合金的數据則不同，取代兩種模式下的阻抗數據，其同時有一個向上的移動和阻抗分布范圍的變寬。這是表面膜的典型現象。

這种解釋被暴露100 小時后得到的數据所証實，如圖3.20 所示。金鍍層數据仍顯示了兩种退化(degradation)模式。在這種情況下，鈀的數據則顯示了一種高水平的孔隙腐蝕。鈀－鎳數据繼續有一向上的移動和數据分布范圍的變寬。

圖3.21 繪製了作為接觸壓力函數的鈀-鎳合金九個調查點接觸平均阻抗的曲線。圖表清楚的表明平均接觸阻抗隨暴露點的升高。鈀(80%)-鎳(20%)合金性能不象是貴金屬，卻象是基材金屬，這也就不奇怪在合金中加入20%的作為基材金屬鎳金屬。圖3.4顯示合金暴露在空氣中有相似效果。

圖3.22 包含的數據是測量了金和鈀接觸鍍層經過相同的FMG 環境後得到的。注意到到金的數據幾乎不隨時間變化。而另一方面，鈀的數據顯示了增大的變化和擴大的分布，盡管其比鈀-鎳合金的變化範圍要小很多。鈀則顯示了對測試環境的反應。

這些數據表明了為什麼在大多數情況下鈀和鈀-鎳合金鍍層要與一個薄的金鍍層-約幾十個微米的金，配合使用。從圖3.23中可清楚看到，鈀外面的金薄層對FMG環境下腐蝕的作用是很有效的。接觸阻抗的大小和分布表明暴露在MFG測試條件下48 或100小時幾乎沒有變化。當金覆蓋在鈀-鎳合金上時也會出現類似的情況。

但是，應該注意到金薄層厚度可能不會完全覆蓋鈀的表面，所以薄膜效應就可能產生。這種可能性對鍍有薄金層的鈀-鎳合金更有意義，因為其更有活性。此外金的缺失例如經過磨損腐蝕，將會導致其下層的鈀的暴露。換句話說，覆蓋有金薄層的鈀和鈀-鎳合金容易受到機械磨損腐蝕退化的影響。對鈀而言，摩擦聚合物的形成是其退化的主要機理。對鈀-鎳合金而言，經過氧化過程的腐蝕將會出現。

總而言之，環境測試結果表明，這三種鍍層對環境固有穩定性按其減少的順序為：金，鈀和鈀(80%)-鎳(20%)合金。基本鈀鍍層外的金薄層可有效的減少這種變動。此外在連接器應用中這種固有穩定性的差別會通過三種作用得到控制。

**，遮蔽此類環境下接觸界面的連接器塑膠本體的作用，有效的增加了相互配合的連接器對環境的穩定性。環境遮蔽的效果取決於塑膠本體的設計。封閉式塑膠本體將明顯比開放式更有效，盡管卡緣塑膠本體可提供如**章所述的保護。

**，如數據所示，與在連接器鍍層中一樣，電鍍過程中的多孔性對其受腐蝕可能性有很大影響。鈀和鈀-鎳合金鍍層的電鍍經驗表明鈀和鈀-鎳鍍層的多孔性通常會比金鍍層的低。這種作用減少了其固有穩定性的變化差異。

第三，受到腐蝕的可能性取決於其應用的環境。在典型的辦公室環境下，僅有較少的硫和氯，實驗表明腐蝕蔓延極小且孔隙腐蝕也同樣減少。

這些考慮的因素減少了固有受腐蝕性差別的意義。在更多的腐蝕環境下，尤其是含有高濃度的硫和氯的時候，選擇接觸鍍層時就應當考慮金所天然具有的貴金屬性優點。

貴金屬鍍層系統中的耐久性考慮•選擇接觸鍍層另一個要考慮的因素是鍍層的耐久性。在此情況下，經驗表明其性能的順序與在環境中相反，至少存在金薄層時是這樣的。鍍金的鈀-鎳合金比鍍金的鈀的耐久性高，而接下來鍍金的鈀比金要高。這種趨勢被認為與鍍層硬度有關。硬金的Knoop 硬度為200，而鈀和鈀-鎳合金的Knoop 硬度為400 或500。

以上關於金鍍層的合格性解釋非常重要，經驗也表明由於鈀和鈀-鎳合金鍍層比金硬度更高而延展性更低，所以容易產生災難性的易碎的破片結構。

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