[發(fā)明專利]電接觸元件的材料

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280076336.5
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN104704134A
• 公開（公告）日: 2015-06-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: D·羅德;T·赫爾曼坎普;H·舒爾策;A·盧姆巴赫;J·于斯滕
• 申請（專利權(quán)）人: KME德國有限及兩合公司
• 主分類號: C22C9/04
• 分類號: C22C9/04
• 代理公司: 中國國際貿(mào)易促進委員會專利商標事務(wù)所 11038
• 代理人: 汪宇偉

本發(fā)明涉及根據(jù)權(quán)利要求1前序部分特征的、用于用來制造電接觸元件的金屬帶的材料，以及根據(jù)權(quán)利要求6的特征的這種材料用于用來制造電接觸元件的導(dǎo)電金屬帶的用途。

接觸元件在電工技術(shù)以及電子領(lǐng)域有多種應(yīng)用。作為可以互相機械連接和分離的連接元件，它們的主要任務(wù)是制造導(dǎo)電接觸。除了電路閉合之外這樣還可以實現(xiàn)與電子元器件的直接耦合。

各種實施方案既遵循特定的國家標準也遵循應(yīng)用領(lǐng)域需要滿足的要求。特別是對于可手動分離的電插塞接點來說，因此對機械負荷能力提出了更高的要求。

高品質(zhì)的插塞接點具有穩(wěn)定的接觸電阻，在此保持低過渡電阻是至關(guān)重要的。接觸電阻的變化主要是由于腐蝕層或雜質(zhì)層的電中斷造成的。為了保持這類接觸元件盡可能持久的接觸表面，它們通常具有錫涂層或鉻涂層，甚至銀涂層或金涂層。

制造這類插塞接點主要使用由銅合金制成的金屬帶，由金屬帶沖制成各種形狀。根據(jù)合金成分鋅或錫的使用量，或者是黃銅或者是可延展的青銅，例如CuSn4至CuSn8。后一種材料在中等的強度下具有出色的可彎曲性。因為在此涉及混晶硬化和冷作硬化的材料，它們相對于弛豫的耐久性還是相對低。此外，在>R700(R_m≥700MPa,DIN?EN?1173/95)的高的強度狀態(tài)下，可彎曲性明顯降低，這反映在隨著裂縫形成越發(fā)嚴重彎曲半徑越大。

因為電接觸元件涉及大批量制品，各種基本材料的購買價格尤其重要。起決定作用的是合金內(nèi)部銅的相應(yīng)含量。由于黃銅中高的鋅份額，因此具有高的銅份額的銅合金相對地具有大約高出20％的價格。

由JP?2008/208466A已知一種用于插塞接點的銅合金，它具有以重量％計為23％至28％的鋅(Zn)份額。其他以下組成成分至少為0.01％，其中硅(Si)最高達3％，而鎳(Ni)的份額最高達5％。

JP?2009/013499A同樣公開了一種用于插塞接點的銅材料，它的鋅(Zn)的份額以重量％計為20％至41％。鎳(Ni)的份額在此達到0.1％至5.0％，其中錫(Sn)的份額為0.5％至5.0％。

DE?10308779B3指明了不含鉛的銅合金及其用途。其組成成分以重量％計，銅為至少60％至最大70％，因此是相當(dāng)高的。與此相反，提出了鎳(Ni)的份額為0.01％至0.5％，而錫(Sn)的份額則變?yōu)?.5％至3.5％。硅(Si)的可能份額可達到0.01％至0.5％。

特別是高的銅份額使得基本材料的購買價格相當(dāng)高。另外，其他合金成分的份額在改善的材料特性方面還提供了可改善的空間。

因此，本發(fā)明的目的在于，進一步改善用于用來制造電接觸元件的金屬帶的材料，盡管其單個合金成分的成本成本有利，但滿足了用于制造電接觸元件的導(dǎo)電材料的用途的必要特征。

根據(jù)本發(fā)明，所述目的的解決方案在于根據(jù)權(quán)利要求1特征的、用于用來制造電接觸元件的金屬帶的材料。

據(jù)此，提出了用于用來制造特別是插塞接點的電接觸元件的金屬帶的材料，所述材料由份額以重量％計的可硬化的合金構(gòu)成：

鋅(Zn)???????19.0％至40.0％

錫(Sn)???????0.1％至1.5％，

鎳(Ni)???????0.6％至3.0％，和

硅(Si)???????0.1％至0.9％。

此外，所述材料可以任選地具有至少一種來自以下組的元素：磷(P)、硼(B)、銀(Ag)、錳(Mn)、鉻(Cr)、鋁(Al)、鎂(Mg)、鐵(Fe)、鋯(Zr)或砷(As)，

如果存在來自所述組中的所有元素，則它們構(gòu)成所述材料的4.55％的最大總份額?；旧希鼋M的元素在存在時沒有超過總合金份額的0.8％的。材料的其余部分由銅(Cu)和熔煉產(chǎn)生的雜質(zhì)構(gòu)成。此外，鎳(Ni)的份額可以至少部分地通過鈷(Co)來代替。因此，鎳(Ni)還可以高達100％地和因此完全通過鈷(Co)來代替。鎳(Ni)和/或鈷(Co)的份額與元素硅(Si)的比例達到3.5:1至7.5:1。

用于制造電接觸元件的金屬帶由可硬化的合金CuZn30Sn1Ni1Si0.2構(gòu)成。

除了高的鋅(Zn)含量和由此帶來的有利制造成本之外，特別的優(yōu)點是材料的強度增加。跟銅相比，增加的強度是基于混晶的形成。這樣實現(xiàn)的硬化是可能的強度增加過程中的一個環(huán)節(jié)，以便由在其他條件下相對軟的金屬獲得硬質(zhì)材料。