航天电连接器盐雾试验方法探讨.pdf

第6期
机电元件
Vol 32 No 6
2012年12月
ELECTROMIECANCAL COMPONENTS
Dec.2012
试验与检测
航天电连接器盐雾试验方法探讨
马杰2,姚静波,辛朝军
(1.装备学院,北京101416;2.中国白城兵器试验中心,吉林白城137000
摘要:介绍了盐雾试验的相关概念及盐雾腐蚀机理,对航天电逹接器进行了失数分析,简要地介绍了CJB
150.11A-2009《军用装备实验室环境试验方法:盐雾试验》的实验室环境下的中性盐身试验方法。
关键词:航天电连接器;盐雾试验;时盐雾
Doi:10.3969/j.issn.1000-6133.2012.06.009
中图分类号:TG172
文献标识码:A文章编号:1000-6133(2012)06-0040-03
Discussion on Methods of Salt Spray Test of
Aerospace Electrical Connector
MA Jie", YAO Jing-bo', X(IN Chao-jum
(1. Academy of Equipmen, 101416, China; 2. Baicheng Ordanance Test Center of China, 137000, China)
Abstract: The paper introduces the related concepts of salt spray and salt spray corrosion mechanism, the space
electric conector on the failue anal si and efly i uces e standard GB 150. 11A-2009 Laboratory Envi
ronmental Test Methods for Milit Mateel Salt Fog Test of the env nmen al onit on of the laboratory of salt
spray test method
Keywords: aerospace electrical connector, salt spray test, salt spray resistance
引言
金属在液膜的作用下一层一层地剥落。
航天电连接器作为一种机电元件,用于实现电
在海南文昌市东南方向的南海之滨,我国新的子与电气设备之间的电连接,具有高可靠、长寿命
现代化大型航天发射场在这里动工建设。新的航天的特点,在航天领域被大量使用,主要用于实现电
发射场选址海南使它具有射向范围宽的优势。海南信号的传输和控制以及电子与电气设备之间的电连
是我国最具热带海洋气候特色的地方,海洋大气夹接。某型Y11X圆型电连接器主要结构如下图所示。
带着海盐离子,沉积在金属表面上,由于海盐(特
因此,航天电连接器要求能够在严重的盐雾潮
别是氯化钙和氯化镁)很容易吸水潮解,所以趋向湿环境下使用,并充分发挥其效能。为了对其环境
于在金属表面形成一层薄薄的液膜,加快了金属的适应性进行测试,通常要通过环境模拟试验对其性
腐蚀,腐蚀产物在CL一离子作用下没有保护性,使能进行测试,而盐雾试验是测试其耐盐雾腐蚀能力
收高日期:2012-11-10
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第6期
马杰等:航天电连接器盐雾试验方法探讨
的手段。
引起金属表面的去极化过程,加速阳极金属溶解。
由于盐雾试验过程中持续喷雾,不断沉降在试样表
面上的盐液膜,使含氧量始终保持在接近饱和状态。
腐蚀产物的形成,使渗入金属缺陷里的盐溶液的体
积膨胀,因此增加了金属的内部应力,引起了应力
腐蚀,导致保护层鼓起。
航天电连接器的失效分析
从航天电连接器的结构功能组成来看,航天电
1,插座壳体2,插座绝缘安装板3,插孔接触件
连接器是一种有许多结构材料相同、尺寸相同或相
4,插头和插座界面5,插针接触件
近的接触件通过绝缘安装板集成在一起的元器件。
6,插座绝缘安装板7,连接环8,插头壳体
插针接触件一般为刚性,其形状为圆柱形;插孔接
图某型Y1X圆型电连接器主要结构示意图
触件多为弹性,其依靠弹性结构与刚性插针插合时
发生弹性变形而产生接触压力形成紧密接触实现连
2盐雾试验
接。接触件是电连接器的核心元件,也是电连接器
的电传导部分。电连接器的插针和插孔的基体材料
2.1概念
为锡青铜(1.5m插针材料为黄铜),表面镀金。
盐雾试验是一种主要利用盐雾试验设备所创造
根据电连接器长期贮存的时间表明2],其主
的人工模拟盐雾环境条件来考核产品或金属材料耐
要失效模式为接触不良失效、绝缘失效、机械失效
腐蚀性能的环境试验。盐雾是指含氯化物的大气
等。其中,接触不良失效为主要失效形式,约占失
它的主要腐蚀成分是海洋中的氯化物盐-一氯化钠,
效总数的45.1%2。根据故障原因分析,电连接
主要来源于海洋和内地盐碱地区。盐雾对金属材料器的接触失效主要是由其内部元器件材料的性能的
表面的腐蚀是由于含有的氯离子穿透金属表面的氧变化引起的,并以接触对触点性能下降为主要原因。
化层和防护层与内部金属发生电化学反应引起的。
o文献[4,5]对电连接器性能退化与失效机理进行了
同时,氯离子含有一定的水合能,易被吸附在金属分析。在电连接器贮存期内受环境应力的影响可能
表面的孔原、裂缝中排挤并取代氯化层中的氧,把会引起电连接器接触件结构材料的变化。从微观角
不溶性的氧化物变成可溶性的氯化物,使钝化态表度来看,插针插孔间的接触是属于点接触,插针插
面变成活泼表面,对产品造成极坏的不良反应。
入插孔时引起插孔弹性形变而产生的接触压力的大
2.2盐雾腐蚀机理及其危客
小及其稳定性直接影响电连接器接触效果。接触件
盐对金属和防护层的腐蚀,主要是因为其中的基体金属铜在大气中会受到气体的氧化与腐蚀作
含有大量的氯离子。盐雾对金属的腐蚀是以电化学用而形成腐蚀物,这些都会影响电连接器接触。
的方式进行的,腐蚀机理与原电池相同。氯化钠是
盐雾是由许许多多含氯化钠微小液滴所组成的
强电解质,电导率很大,能加速电极反应使阳极活弥散系统,当实验材料处于该环境中时,在试样表
化。金属内部或多或少存在杂质,电镀件各金属层面容易形成一层很薄的含大量氯化钠的水膜,试样
之向的材料也不一样。所以,不同金属之间存在一以电化学腐蚀方式进行?
定的电位差。当有电解质存在时,便形成了不同电
阳极反应:金属以水化离子的形式进入溶液,
位的金属(或金属与杂质之间)微电池。除了氯并把电子留在金属中,电子从阳极流到阴极,即:
离子外,盐雾腐蚀机理还受溶解于盐溶液里(实质
Cu→Cu2(或Cut)+2e
上是溶解在试样表面的盐液膜)氧的影响。氧能够
Cu2+2H1_O→Cu2+·2H20
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