連接器鍍銀端子氧化后對接觸電阻的影響

一、鍍銀端子表面氧化機(jī)理

銅和銀金屬形成硫化物的趨勢超過生成氧化物的趨勢，靠近鍍銀層附近的氣態(tài)含硫類物質(zhì)會在銀的表面發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，并產(chǎn)生擴(kuò)散現(xiàn)象，從而導(dǎo)致銀層變色。

大多數(shù)金屬都具有變色現(xiàn)象，但是銅和銀更容易產(chǎn)生變色，這主要是由于它們更容易被氧化。即使在相對濃度較低的H2S環(huán)境中放置一定時間，銀和銅也會分別形成Ag 2 S和Cu 2 S，而不是形成Ag 2 O和Cu 2 O 。

二、環(huán)境因素對鍍銀端子的影響

環(huán)境要素：

影響銀的變色因數(shù)是多方面的。

1.銀層的表面有銀鹽存在，由于本身就存在離子化的銀，因而就會很快變色。例如鍍銀件未清洗干凈就會呈現(xiàn)這種情況。

2.銀層如含有銅、硫等雜質(zhì)時，由于銀與銀合金之間的微電作用，會加速銀的離子化過程也就很快變色。

3.銀層表面受到紫外線作用時，銀可吸收紫外線而轉(zhuǎn)變?yōu)锳g+，也會加速變色。

4.當(dāng)大氣中濕度高時，容易受濕度影響使銀表面凝露而形成水膜，腐蝕介質(zhì)就容易在銀表面上滯留而參與反應(yīng)，從而加速銀的變色。

5.其他如銀表面的粗糙程度與銀表面的凝聚水份和附著腐蝕介質(zhì)的難易有關(guān)。平整光滑的銀表面變色速度會慢些。而未經(jīng)拋光的表面也會較拋光后的銀表面容易變色?。這些硫化物的形成反應(yīng)了使用這些金屬的過程中存在的一個主要缺陷。銀和銅以及它們的合金的變色率會隨著環(huán)境濕度、硫化物濃度、環(huán)境中存在的氨元素濃度、產(chǎn)品周圍容積流率及溫度的增大而增大。

三、鍍銀端子氧化后對接觸電阻的影響

參考下圖，產(chǎn)品的實(shí)際環(huán)境中的硫化物濃度是較低的，氧化發(fā)黑的速率是較低的，氧化后的電阻率變化有限。

研究表明，在高電流領(lǐng)域，鍍銀腐蝕層的存在并不總是導(dǎo)致高電阻的原因。初始階段，接觸電阻較高，并隨著腐蝕層厚度增加，接觸電阻也隨之增加，但是隨后會迅速降低，而達(dá)到一個較低水平，甚至某些參數(shù)比無腐蝕狀態(tài)下還要低。這種現(xiàn)象可能是由于銀金屬較軟和機(jī)械壓力作用等因素造成腐蝕層發(fā)生蠕變導(dǎo)致接觸面積增大而產(chǎn)生的。

另外，銀離子在腐蝕層中傳導(dǎo)的機(jī)理也對接觸性能有顯著影響。這一理論認(rèn)為Ag 2 S在銀離子從陽極向陰極傳播的過程中起到固態(tài)電解質(zhì)的作用。同時，銀的變色層還可以起到潤滑劑的作用 。

鍍銀產(chǎn)品氧化后成分主要為硫化銀。從電氣角度來說，其變色不會產(chǎn)生任何問題，因?yàn)榱蚧y本身具有良好的導(dǎo)電性能。硫化銀是一種混合導(dǎo)體，其電阻率是由銀離子（弗侖克爾缺陷）和電子（電子空位缺陷）電阻率共同構(gòu)成，具體情況如下：

1.銀離子不穩(wěn)定；

2.對于不穩(wěn)定的粒子，硫化銀能提供足夠多的空位；

3.空位和占位的勢能相當(dāng)，因此，跳至相鄰位置所需的活化能很??；

4.硫化銀微觀由理想的三維矩陣結(jié)構(gòu)組成，為銀離子的移動提供開放的通道；

5.硫化銀中的負(fù)離子（即硫離子）呈局部點(diǎn)陣矩陣的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，易被極性化。

6.從鍍銀接插件的使用情況來看，每次插接配合時，其氧化的表層會被穿透，實(shí)際觸電為銀介質(zhì)?？梢?，銅基件鍍銀產(chǎn)品即使出現(xiàn)嚴(yán)重的氧化現(xiàn)象，對其電氣性能（傳輸、衰減及無緣可調(diào)）是無影響的 。

四、結(jié)論

結(jié)合上述分析，鍍層氧化，對產(chǎn)品其電氣性能及后期使用沒有影響。

另外，銀的變色除受到介質(zhì)的種類和濃度影響外，更重要的是受到光和氧（或其他氧化劑）的加速作用。在避光和無氧的條件下，銀的變色速度慢到可以忽略不計；而在紫外線和高濃度氧化劑的作用下，變色速度異常迅速。

所以端子的日常保護(hù)除了制造前道必要的清洗外，后期還需要干燥儲存；且在儲存于運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中也應(yīng)注意阻斷光、氧和腐蝕介質(zhì)與鍍銀層反應(yīng)，從而減緩鍍層發(fā)黑現(xiàn)象。

審核編輯：劉清