三种常用电接触材料的SO和HNO蒸汽腐蚀测试方法的研究

摘要

电子连接器件与我们的生活密切相关，微小的电接触点的可靠性影响着庞大的电力、通信等系统的正常运行。电接触材料的性能是影响触点可靠性的一个重要因素。随着社会的不断进步，大气环境也越来越受到的社会的关注，然而由于大气中有害气体的腐蚀导致电接触材料失效的现象时有发生。目前大气中含有的SO2、NO2等气体都会对一些暴露在外面的电接触材料进行腐蚀，从而造成电接触故障，因此本文对常见电接触材料进行SO2和HNO3蒸汽腐蚀测试方法的研究具有重要意义。 本文主要以SO2和HNO3蒸汽为腐蚀介质，对常见触点金属材料镀金-基底镍铜、镍-铜和纯铜样片的进行腐蚀测试方法的研究，包括几种标准腐蚀方法的比较和分析，以及几种腐蚀后金属腐蚀膜层的形貌、成分分析以及多因素下实验方法的优化。 微孔率是衡量镀金层质量的一个重要指标。本文依据ISO6988-1994（SO2腐蚀）、JIS-H-8620、ASTM B799-2005、ISO14647-2000（硝酸蒸汽腐蚀）等标准，并对温度、时间等参数进行优化，进行了镀金层微孔率的测试方法研究。实验表明，JIS标准的SO2腐蚀实验可操作性最好，但是测试周期较长，硝酸蒸汽法可在较短时间内得到较好的腐蚀效果。 对于镍-铜、铜样片，进行了基于ISO6988-1994标准SO2的不同温度腐蚀实验和基于ISO14647-2000标准的不同时长的硝酸蒸汽腐蚀实验，并对腐蚀产物成分进行了分析，ISO6988-1994标准主要腐蚀产物为镍和铜的硫酸物，ISO14647-2000标准主要腐蚀产物为镍和铜的硝酸物和氧化物。 基于上述温度、时间变化对镀金层腐蚀有着不同程度的影响，当多种因素共同作用于样片时，利用正交设计法找出因素的主次。本文采用硝酸蒸汽加速腐蚀实验法，研究时间、温度、浓度、镀层厚度对镀金层微孔率检测的影响，并利用正交实验设计解决多因素下实验次数多、分析数据难的问题。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1电接触科学简介

1.1.1电接触基本理论及其重要意义

1.1.2影响电接触可靠性的因素

1.2大气腐蚀介绍

1.2.1大气腐蚀机理

1.2.2大气中的腐蚀性气体

1.2.3几种金属的大气腐蚀

1.3课题背景、内容及意义

1.3.1课题背景

1.3.2课题内容

1.3.3课题意义

第二章实验方法及设备

2.1实验方法

2.1.1室内加速腐蚀实验

2.1.2镀金样片表面微孔率的评定

2.2实验设备

2.2.1恒温实验箱

2.2.2光学显微镜

2.2.3扫描电子显微镜与X射线能谱仪

第三章二氧化硫加速腐蚀实验

3.1镀金层样片的腐蚀实验

3.1.1 JIS标准的镀金层样片腐蚀实验

3.1.2 ASTM标准的镀金层样片腐蚀实验

3.1.3 ISO标准的镀金层样片腐蚀实验

3.2 ISO标准的镀镍层样片腐蚀实验

3.2.1实验设计与步骤

3.2.2实验分析与结果

3.3 ISO标准的纯铜样片腐蚀实验

3.3.1实验设计与步骤

3.3.2实验分析与结果

3.4小结

第四章硝酸蒸汽加速腐蚀实验

4.1硝酸蒸汽腐蚀标准介绍

4.1.1实验设计

4.1.2实验步骤

4.2硝酸蒸汽法进行镀金层样片腐蚀实验

4.2.1体式显微镜观察结果

4.2.2镀金样片的微孔率

4.2.3腐蚀物成分分析

4.3硝酸蒸汽法进行镀镍层样片腐蚀实验

4.3.1体式显微镜观察结果

4.3.2腐蚀物成分分析

4.4硝酸蒸汽法进行纯铜样片腐蚀实验

4.4.1体式显微镜观察结果

4.4.2腐蚀物成分分析

4.5小结

第五章实验优化设计

5.1正交实验设计

5.1.1正交实验法特点

5.1.2正交表的选择

5.1.3因素水平表的制定

5.1.4实验分析及结果

5.2小结

第六章总结

6.1论文主要工作和结论

6.2对今后工作的改进意见和建议

参考文献

致谢

作者攻读学位期间发表的学术论文