连接器镀银端子表面氧化分析

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一、镀银端子表面氧化机理

    铜和银金属形成硫化物的趋势超过生成氧化物的趋势，靠近镀银层附近的气态含硫类物质会在银的表面发生化学反应，并产生扩散现象，从而导致银层变色。大多数金属都具有变色现象，但是铜和银更容易产生变色，这主要是由于它们更容易被氧化。即使在相对浓度较低的H2S环境中放置一定时间，银和铜也会分别形成Ag 2 S和Cu 2 S，而不是形成Ag 2 O和Cu 2 O 。



二、环境因素对镀银端子的影响



环境要素：

影响银的变色因数是多方面的。

1.银层的表面有银盐存在，由于本身就存在离子化的银，因而就会很快变色。例如镀银件未清洗干净就会呈现这种情况。

2.银层如含有铜、硫等杂质时，由于银与银合金之间的微电作用，会加速银的离子化过程也就很快变色。

3.银层表面受到紫外线作用时，银可吸收紫外线而转变为Ag+，也会加速变色。

4.当大气中湿度高时，容易受湿度影响使银表面凝露而形成水膜，腐蚀介质就容易在银表面上滞留而参与反应，从而加速银的变色。

5.其他如银表面的粗糙程度与银表面的凝聚水份和附着腐蚀介质的难易有关。平整光滑的银表面变色速度会慢些。而未经抛光的表面也会较抛光后的银表面容易变色 。这些硫化物的形成反应了使用这些金属的过程中存在的一个主要缺陷。银和铜以及它们的合金的变色率会随着环境湿度、硫化物浓度、环境中存在的氨元素浓度、产品周围容积流率及温度的增大而增大。

三、镀银端子氧化后对接触电阻的影响

   参考下图，产品的实际环境中的硫化物浓度是较低的，氧化发黑的速率是较低的，氧化后的电阻率变化有限。



    研究表明，在高电流领域，镀银腐蚀层的存在并不总是导致高电阻的原因。初始阶段，接触电阻较高，并随着腐蚀层厚度增加，接触电阻也随之增加，但是随后会迅速降低，而达到一个较低水平，甚至某些参数比无腐蚀状态下还要低。这种现象可能是由于银金属较软和机械压力作用等因素造成腐蚀层发生蠕变导致接触面积增大而产生的。另外，银离子在腐蚀层中传导的机理也对接触性能有显著影响。这一理论认为Ag 2 S在银离子从阳极向阴极传播的过程中起到固态电解质的作用。同时，银的变色层还可以起到润滑剂的作用 。

   镀银产品氧化后成分主要为硫化银。从电气角度来说，其变色不会产生任何问题，因为硫化银本身具有良好的导电性能。硫化银是一种混合导体，其电阻率是由银离子（弗仑克尔缺陷）和电子（电子空位缺陷）电阻率共同构成，具体情况如下：

1.银离子不稳定；

2.对于不稳定的粒子，硫化银能提供足够多的空位；

3.空位和占位的势能相当，因此，跳至相邻位置所需的活化能很小；

4.硫化银微观由理想的三维矩阵结构组成，为银离子的移动提供开放的通道；

5.硫化银中的负离子（即硫离子）呈局部点阵矩阵的网络结构，易被极性化。

6.从镀银接插件的使用情况来看，每次插接配合时，其氧化的表层会被穿透，实际触电为银介质。可见，铜基件镀银产品即使出现严重的氧化现象，对其电气性能（传输、衰减及无缘可调）是无影响的 。



四、结论

     结合上述分析，镀层氧化，对产品其电气性能及后期使用没有影响。

   另外，银的变色除受到介质的种类和浓度影响外，更重要的是受到光和氧（或其他氧化剂）的加速作用。在避光和无氧的条件下，银的变色速度慢到可以忽略不计；而在紫外线和高浓度氧化剂的作用下，变色速度异常迅速。

   所以端子的日常保护除了制造前道必要的清洗外，后期还需要干燥储存；且在储存于运转的过程中也应注意阻断光、氧和腐蚀介质与镀银层反应，从而减缓镀层发黑现象。

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