[發明專利]一種受顆粒物污染的電接觸表面接觸電阻的模擬測試方法

在審

• 申請號: 202010965577.1
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112213239A
• 公開（公告）日: 2021-01-12
• 發明（設計）人: 袁文輝;蔣忠城;張俊;廖家鵬;劉曉波;王先鋒;郭冰彬;李旺;江大發;李登科;何妙;李中意;何輝永;邱昂;羅志翔
• 申請（專利權）人: 中車株洲電力機車有限公司
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00;G01N27/04
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;胡凌云

本發明涉及一種受顆粒物污染的電接觸表面接觸電阻的模擬測試方法，包括如下步驟：提供待研究試樣和陪試試樣；所述待研究試樣具有供測試用的平整表面；在待研究試樣的服役環境中采集污染顆粒，再將污染顆粒分散于無水乙醇中，配制具有目標質量濃度的污染顆粒分散液；然后，將待研究試樣的平整表面浸沒于污染顆粒分散液中，進行浸泡處理后，取出，干燥，獲得平整表面上均勻地分布有污染顆粒的待研究試樣。對所述待研究試樣和陪試試樣進行電接觸摩擦試驗，采集數據并分析處理，獲得電接觸表面接觸電阻的變化情況。本發明的模擬測試方法可以最大限度地模擬和復原受顆粒物污染的實際電接觸表面，實現受顆粒物污染的電接觸表面接觸電阻的精確測量。

技術領域

本發明涉及一種受顆粒物污染的電接觸表面接觸電阻的模擬測試方法，屬于電接觸學領域。

背景技術

大部分工業類電子設備和消費類電子產品都暴露在空氣中使用，少部分特殊電子設備還需要在嚴酷環境下高效穩定安全工作。因此，環境污染物中的塵土顆粒、有機污染物、腐蝕性氣體，以及濕度、溫度、振動沖擊等因素都會直接影響到電子產品的可靠性，這其中較為脆弱的電子連接部分就首當其沖的受到了較大影響。其中，來源于工作環境的塵土顆粒和污染物侵入會嚴重影響電子設備內部的電連接電接觸可靠性，特別是對于最常見的消費量巨大的移動電子終端（手機、平板電腦等）產品，其可靠性受到環境污染物的嚴重威脅。通過對故障手機內部連接器電觸點的大量研究分析，發現環境中的塵土顆粒和有機污染物共同存在于失效電接觸表面；塵土顆粒會造成電接觸界面接觸電阻升高，微動磨損，電化學腐蝕等故障影響；有機污染物由于有很強的粘性，進入電連接電觸點后難以去除，同時又會粘接聚集其它顆粒，造成更大量的污染堆積，從而造成電觸點的失效。因此，無機塵土顆粒和有機污染對電觸點可靠性的影響十分嚴重。

電子/電氣設備的作業環境常常是較為復雜的，塵土顆粒常會通過設備的縫隙進入到電接觸結構中，極易影響到該設備的電接觸性能。因此，在污染環境中作業的電接觸結構的選材及工作參數在設計時進行選材極為重要，減少維修、更換等所需的成本等。僅通過材料的強度、導電率等固有參數直接選擇電接觸結構的材料可能會遇到不可預知的惡化問題。通過本專利方法，可以掌握受顆粒物污染的電接觸表面模擬制備方法，實現對受顆粒物污染的表面電接觸電阻的準確測量。為提高在顆粒物影響下的電接觸可靠性打下理論基礎，從而促進電接觸研究與電接觸可靠性工程應用之間的聯系。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種受顆粒物污染的電接觸表面接觸電阻的模擬測試方法，以實現對受顆粒污染的電接觸表面接觸電阻的準確模擬測量。

為了解決上述問題，本申請所采用的技術方案如下：

一種受顆粒物污染的電接觸表面接觸電阻的模擬測試方法，包括如下步驟：

S1、提供若干對待研究試樣和陪試試樣；

其中，陪試試樣的硬度不小于待研究試樣的硬度；所述待研究試樣具有供測試用的平整表面；

在待研究試樣的服役環境中采集污染顆粒，再將污染顆粒分散于無水乙醇中，配制具有目標質量濃度的污染顆粒分散液；然后，將待研究試樣的平整表面浸沒于污染顆粒分散液中，進行浸泡處理后，取出，干燥，獲得平整表面上均勻地分布有污染顆粒的待研究試樣；

S2、對所述待研究試樣和陪試試樣進行電接觸摩擦試驗，采集數據并分析處理，獲得電接觸表面接觸電阻的變化情況；

其中，進行電接觸摩擦試驗時，陪試試樣與待研究試樣的平整表面的接觸方式為點面接觸。

進一步地，所述陪試試樣為球形；所述待研究試樣為長方體。

進一步地，所述具有目標質量濃度的污染顆粒分散液的配制方法如下：

（1）根據待配制污染顆粒分散液的質量濃度，計算獲得所需污染顆粒的質量m₁和無水乙醇的質量m₂；