[发明专利]微腐蚀服役环境下纯银触点材料可靠性的预测方法

说明书

本发明涉及一种微腐蚀服役环境下纯银触点材料可靠性的预测方法，该方法步骤如下：通过现场暴露试验，确定纯银触点材料样品腐蚀产物膜厚与腐蚀时间和静态接触电阻之间的关系，根据该关系预测纯银触点材料失效现象的出现时间。本发明采用腐蚀产物膜厚作为指标能灵敏反应样品不同程度的腐蚀状况，只需通过较短周期的现场暴露试验确定腐蚀产物膜厚与腐蚀时间和静态接触电阻之间的关系，即可根据达到失效状态时的电阻增量，准确预测出现失效现象的暴露时间，本发明方法解决了现有方法周期长、准确率不高的问题。

技术领域

本发明涉及一种微腐蚀服役环境下纯银触点材料可靠性的预测方法。

背景技术

纯银具有较高的电导率和热导率，常用作于断路器、接触器、开关、连接器和电气接插元件等元器件重要环节的电接触触点材料，给电路系统提供良好的电连接。触头材料腐蚀失效是电路系统出现故障的常见原因之一，尤其是纯银材质的触点材料，即使出现较小程度的腐蚀都足以导致触点静态接触电阻增大，引起电接触失效。一般工业环境中，为避免受到环境中污染物或腐蚀性气体的影响，通常会对一些关键核心的电接触部位采取防护措施，如密封隔离、控制温度或通风除湿等，但往往因防护效果不理想，使得纯银触点材料仍会处于一种微腐蚀环境中，这种影响极易被忽略。对于一些精密的电子元器件，即使微弱程度的腐蚀，微量的腐蚀产物都足以引起连接器电接触失效，从而引起电路从短暂故障演变至功能完全丧失。针对上述情况，有必要对关键核心区域具有纯银触点材料的电子元器件和设备的可靠性进行预测，以预防故障的发生。

为对纯银触点材料在微腐蚀服役环境下的可靠性进行预测，需对其进行现场暴露试验，以准确反应实际腐蚀状况对其可靠性的影响。目前，纯银触点材料在微腐蚀环境下可靠性预测，通常都是利用失重法进行分析，失重法是通过测量物质样品质量变化来研究物质受腐蚀程度的一种方法，这往往需要以周期很长通常以年计如3-5年甚至更长的现场暴露试验为前提，甚至在经历较长周期后，纯银触点材料质量变化仍是微乎其微，甚至无法与测量误差拉开距离，导致难以对其在微腐蚀环境下的可靠性进行准确预测。

发明内容

本发明的发明目的是，提供一种分析纯银触点材料在微腐蚀环境下可靠性的新方法，以解决现有方法周期长、准确率不高的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种微腐蚀服役环境下纯银触点材料可靠性的预测方法，该方法步骤如下：

通过现场暴露试验，确定纯银触点材料样品腐蚀产物膜厚与腐蚀时间和静态接触电阻之间的关系，根据该关系预测纯银触点材料失效现象的出现时间。

本发明通过试验确定纯银触点材料腐蚀产物膜厚与腐蚀时间之间存在线性关系，从而明确可以用腐蚀产物膜厚作为指标来判定样品的受腐蚀程度，再利用腐蚀产物膜厚能灵敏反应样品受腐蚀程度的特性，使得只需通过较短周期(相对于失效现象的出现时间而言)的现场暴露试验明确腐蚀产物膜厚与腐蚀时间和静态接触电阻之间的关系，即可根据触点材料电接触失效时静态接触电阻增量指标，准确预测失效现象的出现时间，即超过该时间后连接器无法安全可靠的运行。

具体步骤建议如下：

S1)选用与现场使用的纯银触点材料完全相同的纯银材料进行制样处理。具体：制成薄板状，此外还需对样品表面进行研磨以使样品表面光滑平整，并用丙酮试剂擦洗，随后浸入异丙醇试剂中数秒，捞出，吹干，真空密封保存，或惰性气体氛围下保存。

制成的薄板状样品的尺寸，建议根据实际空间环境，选择尽可能小的尺寸以便更好的摆放，通常范围如下：长度为50～90mm，宽度为10～12mm，厚度为0.5～1mm。

S2)样品现场放置前，分别对每个样品的初始静态接触电阻Rc进行测量。所述静态接触电阻建议采用四点法进行测量。