高可靠电连接器接触件材料的联合创新研讨
2014-03-05杨奋为
杨奋为
(上海航天技术研究院808研究所)
1 引言
材料的准确选用和质量控制是研制开发和成功应用电连接器的基础。电连接器材料质量和可靠性直接关系到航天等高可靠电连接器的优劣。
目前,我国对电连接器接触件、绝缘体等关键零件的材料标准、试验方法以及应用等基础技术很不重视,至今还没有一个单位在系统研究。面对众多用于高可靠电连接器进口材料,我国具有自主知识产权能等效替代进口材料的创新研究严重滞后。我国用于高可靠电连接器的铍铜材料至今仍依赖进口。感触颇深的是,每年三月在上海慕尼黑国际电子展同期举办的国际电连接器技术论坛,上台演讲的总是一些国外著名品牌电连接器和相关的铜合金、髙分子聚合物等关键原材料厂商。例如,德国维兰德公司每年演讲宣传其高性能铜合金及其在连接器领域的应用,而至今还沒有一家国产原材料厂商在论坛上宣传推介产品。
笔者作为一位上世纪六、七十年代曾致力于导弹、火箭等尖端武器材料国产化的老航天科技工作者,深为国家不重视材料基础工业发展的现状而担扰。
笔者认为,目前选择进口材料虽能完全满足高可靠电连接器技术要求,但往往受价格和交货期影响,特别是受国际形势影响较大。而选择国产材料,虽目前某些质量性能指标有待提高和更加稳定,短期内尚不能达到髙可靠电连接器产品设计要求,但从战略发展分析,我们必须大力扶植国产材料的创新发展,解决制约我国电连接器发展的瓶颈之一,即解决国产材料替代进口的问题。
2 铍铜材料在高可靠电连接器上的应用
2.1 铍铜是制作高可靠电连接器弹性接触件的首选材料
接触件是连接器中的导电部分和核心零件。它将来自连接器尾部所连电线和电缆的能量或信号传递到与其相配的连接器对应接触件上,通常要求插孔与插针一一对应。接触件要保证良好的电接触,连接器接触界面必须要保持低而稳定的接触电阻。大量电接触研究表明,连接器的接触电阻与垂直于接触界面的正压力有关,正压力增大,接触电阻减小,且耐振动和冲击能力增强。
为确保电连接器接触件接触界面合适的正压力,接触件设计结构必须遵循以下原则:
1)接触件的最大变形量不应超过材料的屈服极限。铍靑铜和磷青铜材料应力应变曲线中屈服极限不明显,常用塑性变形量为0.2%处的应力作为屈服极限。
2)接触件插合接触时的最大圧力不应造成过大的插拔力。接触件插拔力过大会导致接触件摩擦和磨损加剧,影响使用寿命,还会导致连接器总分离力过大,影响可操作性。
为此,接触件选材时应以性能要求为依据,从弹性极限、弹性模量、强度、延伸率、疲劳强度、成型性、导电性、耐蝕性、耐热性、表面质量、尺寸偏差和可焊性等方面进行综合考虑。为防止插针插拔时弯曲损伤,插针应选用具有较高机械强度的材料。为保证插孔插合时接触可靠,防止塑性变形和应力松弛,插孔应选用具有较高弹性极限与疲劳极限和适当的弹性模量的材料。
铍铜是力学、物理、化学综合性能良好的一种合金。经淬火时效处理后,具有较高的强度、弹性、耐磨性、耐疲劳性和耐蚀性。同时,铍铜还具有较高的导电性、导热性、耐寒性和无磁性,碰击时无火花,易于焊接和钎焊,在大气、淡水和海水中耐腐蝕性极好。鉴于铍铜具有比一般青铜和黄铜更高的强度水平和良好的综合性能,能满足电连接器弹性接触件设计选材的一系列要求,故它是制作高可靠电连接器弹性接触件的首选材料。例如,高可靠射频同轴连接器通用规范GJB5021A规定,插孔接触件选用铍铜合金;射频同轴连接器总规范GJB681(MIL39012)也规定,除非另有规定,中心接触件的弹性零件应采用鈹青铜制成。
2.2 铍铜在高可靠电连接器上的应用现状
通常用铍铜棒可制作圆形侧开槽或直开槽插孔。用铍铜带可冲制方形簧片式插孔。用铍铜丝可制作双曲线簧插孔或绞线式插针,承受高应力时能无屈服变形或断裂,维持长期的高应力状态而不松弛,在有限的空间内能承受最大的力,并且具有高的导电率和导热率、优良的抗腐蚀性、良好的工艺性能。退火或冷轧状态带材任何方向都能冲压成形。
目前,按GJB598、GJB599等国军标生产用于航空、航天等领域的高可靠军用电连接器,广泛选用国产铍铜QBe2或进口C17200铍铜丝、棒或带材,制作接触可靠性要求较髙的电连接器弹性接触件,通常是加工成形后进行时效硬化处理,获得所需的综合物理特性。
弹性接触件按截面形状可分为圆形和方形两类。圆形插孔选用铍铜棒或丝材经自动或半自动机床车削加工而成。通常车制圆形插孔是釆用打孔、劈槽、收口(或收口后劈槽),使之具有弹性。劈槽有侧开槽(图1)、直开槽(图2)等型式。目前,越来越多的电连接器正在用一次成形工艺代替过去单工序切削加工,采用一次成形加工插(孔),可在一台设备上加工成形,装夹次数少,加工精度和生产效率均相应提高,也可釆用铍铜带经多工位冲制成带有内外簧片的方形插孔(图3)。方形插孔内簧片与插孔紧密接触产生正压力,保证低而稳定的接触电阻,外簧片卡在绝缘体台阶上,起到将接触件固定在绝缘体内位置的作用。
图1 铍铜棒车制侧开槽插孔
图2 铍铜棒车制直开槽插孔
图3 铍铜带冲制方形插孔
图4 铍铜丝制作矩形连接器双曲线插孔
双曲线簧插孔是由多根弹性铍铜丝按单叶回转双曲面的直母线排列,形成两端大、中间小的鼠笼式插孔,见图4。当插针插入这种插孔内,多根弹性铍铜丝均匀而紧紧地包络在插针四周表面上。弹性铍铜丝在插孔中起重要作用。设计时,应使得丝所形成的双曲面最小包络直径小于所配的插针直径。当插针插入双曲线插孔时,插针和插孔中多根独立的铍铜丝同时接触,构成多个导电通路[1]。双曲线插孔与其它插孔相比,接触电阻低,插入和拔出力低,耐磨损,机械寿命高,在振动、冲击条件下性能可靠,质量一致性高。
由于双曲线簧插孔内弹性丝既要导电、有一定的硬度和耐磨,又要有弹性和足够高的强度,故常选用铍铜丝[2]。例如,800A大电流电连接器设计要求:工作电压380V、工作电流800A、使用寿命8年、温升不高于60℃,且要求连接方便、迅速和插拔力小。该电连接器插孔接触件选用铍青铜丝制作高可靠双曲线簧插孔,具有接触电阻小、插拔柔和、抗振动、耐冲击、寿命长、可靠性高等特点,满足了工作电流800A、温升不超过60℃、接触电阻小于7.95 ×10-4Ω 的要求。
目前,我国航空、航天等电连接器企业研制生产的超微矩形电连接器,绞线式插针是该连接器的关键部件,其性能特点决定了超微矩形电连接器的可靠性。
与双曲线插孔相反的绞线性插针,绞线式插针是在三股芯缆铜线外包着七股铍铜线构成的弹性线缆做成一段缆束,再压接到套筒上,最后鼓腰而形成绞线式插针。配合的插孔为非弹性管。由于插入时绞线式插针外面七股铍铜线变形,紧密接触插孔管壁,产生可靠的电接触。插合后能耐振动、冲击和加速度的作用,不会出现瞬间断电现象。
0.635 mm间距的超微矩形电连接器的绞线式式插针(麻花针)釆用三股0.06mm铍铜线外包着七股0.038mm铍铜线,绕成的缆束直径仅0.2mm,见图5。经280℃、2h时效处理后,显微硬度明显提高,与未经时效处理相比,硬度提高70%,且绞线式插针针头性能稳定,不易磨损。绞线式插针生产加工难度较大,成形困难,绞线式插针内外圈均由细金属丝组成,金属丝的特性直接决定了绞线式插针的性能,由于内外圈的金属丝非常细,其尺寸的微小变化就能引起绞线式插针性能的较大变化,因此对金属丝的尺寸精度要求极高。例如,外面用七股直径0.13mm铍铜丝绕制的绞线式插针,铍铜丝直径偏差0.01mm,将影响绞线式插针刚度26%。
为提高经济性和降低成本,0.635mm间距的超微矩形电连接器的接触件,也可采用铍铜带经连续冲压精密成型,制成有三根相互间隔120°、前端相连的触条,即叉触簧的微型Y型插针,见图6。这种结构可保证在冲压振动条件下接触连续可靠,无论施加何种外力,至少有一根叉触簧能和插孔壁保持接触。该接触件工作电流为750mA、耐压300V(AC)、接触电阻在750mA电流下不大于40mΩ[3]。
图5 铍铜丝绕制0.2mm绞线式插针
图6 铍铜带冲制0.457mmY型插针
铍铜丝、带材还可用于制作油田专用的多芯旋转电连接器接触件。多芯旋转电连接器具有在高温、高压、高振动恶劣环境下接触安全可靠的特点,适用于随钻井下传感器或仪器设备的连接。图7为用铍铜带制作的4芯滑环接触件旋转电连接器。图8为用铍铜丝制作的8芯可更换弹簧接触件旋转电连接器。可用于工作温度:204℃、工作压力:20000-25000Psi、工作电流:2-5A、工作电压:500VDC、耐受振动的恶劣环境。8芯旋转连接器创新设计采用铍铜丝绕制的可更换的弹簧环状接触件,出现损坏易于更换维修。
图7 4芯滑环旋转电连接器
图8 8芯可更换弹簧旋转电连接器
3 国产与进口铍铜材料的主要差距
由于发达国家冶炼水平高于我国,美国Brushwellman、日本NGK等进口品牌铍铜材料在尺寸精度、表面质量和机械性能等质量一致性指标方面明显优于国产铍铜材料,导致我国高可靠军用电连接器接触件材料至今仍只得选用进口材料。铍铜材料制造和应用技术,已成为制约我国高可靠电连接器创新发展的瓶颈。
要改变国产铍铜的生产应用现状,实现国产铍铜替代进口的材料梦,必须首先分析目前国产与进口铍铜材料存在的主要差距。
1)标准研究落后
我国制定或修改行业标准往往直接照搬照抄国外标准,对国外制定标准的依据理解甚少或根本不理解。例如,我国现行的铍铜棒行业标准YS/T334-1995是参照ASTM B196M -90、ASTM B441-85制定的,铍铜丝行业标准YS/T571-2009是参照ASTM B197/197M 01制定的。用于制作高可靠电连接器弹性接触件的铍铜棒材和丝材等基础标准的制定已明显滞后于囯民经济发展。
虽然参照ASTM B197/197M 01修订的铍铜丝行业标准YS/T571-2009与原YS/T571-2006相比,增加了 QBe1.9、C17200 和 C17300 等牌号,供应状态增加了 1/4硬(Y4)、3/4硬(Y1)、软时效(TF00)、1/4 硬时效(TH01)、1/2 硬时效(TH02)、3/4硬时效(TH03)和硬时效(TH04)等状态,力学性能增加了1/4硬(Y4)、3/4硬(Y1)的性能,并提高了冷加工状态的性能范围,增加了部分拉抗强度上限。但据笔者了解,国产铍铜丝实际生产目前严重滞后于标准规定,往往是"有标准、无产品"。国产铍铜生产企业尚难提供现行行业标准中规定的各牌号的所有规格、状态和性能,用户由于难以订购到所需的规格、状态的国产铍铜丝,只得选购进口铍铜丝。
2)缺少系统研究
表1列出了进口C17200和国产QBe2牌号的化学成分。由表1可见,进口铍铜主要元素中添加了钴元素,而国产QBe2只含镍,不含钴。鈷和镍在周期表位置相邻,化学性质相近,添加进铍铜中的作用和效果基本相同,能降低铍在固态铜中的溶解度,抑制相变过程,延缓淬火及时效过程中过饱和固溶体的分解,并有细化α固溶体晶粒作用。钴是较稀缺元素,价格比镍约高三倍,故我国标准QBe2铍铜牌号中只含镍,不含钴[4]。
表1 进口C17200和国产QBe2牌号的化学成分
根据有关单位对相同状态的进口C17200和国产QBe2铍铜合金的金相观察发现:进口的C17200HT合金显微组织细小均匀,晶内滑移带比国产QBe2CY合金要少,在晶界上不连续析出相明显比国产QBe2CY合金要少一些[5]。
故从合金化机理分析:国产QBe2能否与添加钴的进口C17200作用相当,尚需进一步试验验证。能否用添加其它元素达到与添加钴相同,甚至比添加钴更好的效果,是一个很值得研究的课题。
3)冶炼水平低,质量一致性差
国产铍铜由于受冶炼技术水平的限制,常含有一定的Al、Si、Pb、Fe等杂质元素。若杂质元素与铜形成脆性化合物分布于晶界,则会产生冷脆,即金属冷变形时容易断裂。金相对比观察也证实,国产铍铜沿晶界分布的脆性杂质相要比进口铍铜多,导致国产和进口铍铜材料相比,虽原材料供应状态相同的情况下,硬度和抗拉强度相同,但国产铍铜材料在生产加工过程中容易产生脆断。
笔者调查多家电连接器生产企业的质量管理部门后得知,目前生产一般用途电连接器接触件选用国产铍铜,而生产高可靠电连接器接触件选用进口铍铜。由于国产铍铜冶炼水平低,与进口铍铜相比杂质多、易脆断、质量一致性差。这是导致高可靠电连接器接触件选用进口铍铜的主要原因。
4)生产规模和技术集成度低
改革开放初期,我国宁夏东方集团公司铍铜分公司等国产铍铜生产企业也曾给航空、航天等国内著名电连接器企业供应过铍铜丝、棒、带材,后因这些企业要求供应的铍铜材料品种规格多、数量少,而国产铍铜生产的品种规格少和技术集成度低,竞争不过进口铍铜而逐渐退出市场。
例如,某航天电连接器企业仅生产绞线式插针用的铍铜丝直径有 0.038mm、0.06mm、0.07mm、0.09mm、0.12mm、0.15mm、0.20mm 等许多规格,每种规格每年耗量仅几公斤。用户订货时往往所需重量低于国产铍铜丝行业标准规定的每卷重量下限,且无法订到上述所需规格的国产铍铜丝。
该企业在成功研制间距0.635mm超微矩形电连接器基础上,正在创新比其更小的超微矩形电连接器,绕制比直径0.2mm更小的绞线式插针,外层需选用比0.038mm更细的铍铜丝。由于目前国内外铍铜丝标准的最小规格直径为0.038mm,该企业只得自行再拉拔改制,质量得不到保证。
另外,材料供应状态往往不能满足用户要求。例如,研制间距0.635mm超微矩形电连接器时,按YS/T571-2006铍铜丝行业标准规定,仅有1/2Y(半冷作硬化)和Y(冷作硬化)两种状态,而生产绞线式插针用的铍铜丝要选用1/4Y(1/4冷作硬化)状态绕制,最后只得选用进口C17200铍铜丝材。
5)专业人才流失严重
造成上述差距最重要原因是,国家层面专业科研机构对材料基础标准和应用研究不重视,原有管理模式已不适应市场经济发展给人们思想观念带来变化和影响。许多原在有色金属研究院或国有铍铜生产企业从事数十年铍铜研究的专业人员纷纷下海,合伙自筹资金创办如西安科耐威尔合金有限公司等专门从事铍铜生产研发的高新民营技术企业,导致国家层面专业科研机构专业人才流失严重,没有能力对铍铜及其替代材料开展系统深入的研究,并对我国现行的铍铜材料标准进行适合我国国情和用户需求修订。
4 开展铍铜及其替代材料创新研究必要性分析
最近笔者在和行业内电连接器专业生产企业领导和专家就铍铜及其替代材料创新必要性研讨时,许多领导和专家都提及该材料今后在国际上是否会逐步禁用的问题。为此,专门向我国最大的铍铜研制生产企业-宁夏东方集团公司铍铜分公司咨询。
宁夏东方集团公司铍铜分公司答复是:当今,世界上还没有对铍铜合金在使用的禁止和限制上作出任何法律规定。在欧洲的法律中(WEEE指令、RoHS指令、ELV指令、REACH规则等),没有对于铍铜合金使用上的限制。这是因为即使在进行对废弃的电气电子设备,废旧汽车处理,回收的时候,对于人体健康和环境的影响小得几乎可以不考虑。即使在日美,包括整个亚洲,对于铍铜合金材料使用上也没有法律限制。在欧洲的相关业界团体中,也发表有对于铍铜合金使用上认可为主旨的书面说明。由欧洲主要产业组织的C4E(CEFICEECA-EICTA-EUROMETAUX)在使用指南上明确了以下内容:"铍铜合金被分类为非有害物质","铍铜合金在现行管理下,能够继续安全地使用"。
但从铍铜材料今后发展趋势分析:虽制作高可靠电连接器接触件的铍铜本身无毒对环境没有污染,但铍铜在生产冶炼过程中对环境存在污染。工业上用碳和氧化铍热还原法制取铍-铜中间合金是在电弧炉中进行的,电弧炉置于密封容器内,操作人员戴防毒口罩。在对环境要求越来越严格的今天,研发铍铜替代材料一直是业界关注的课题。近年来加上铍铜的价格因素,世界各大铜加工企业,包括铍铜最大生产商Brush Wellman公司,研究开发了许多希望替代铍铜的铜合金材料,包括铜镍锡系、铜镍硅系、钛铜合金系列等,但其综合性能均无法与铍铜合金媲美。
由此可见,为逐步缩小我国与国外先进水平铍铜及其替代材料的差距,实现用国产铍铜材料替代进口的战略发展目标,由国家层面科研机构组织开展铍铜及其替代材料创新研究是十分必要的。
5 铍铜及其替代材料创新是一项系统工程
我国要开发出能与美国 Brushwellman、日本NGK等著名品牌抗衡的国产铍铜及其替代材料,必须从整体的特性、功能、目标出发,紧密结合应用去研制设计系统各组成部分的参数和性能,以求得最佳组合。为实现这个共同的创新目标,必须通过运行机制改革,将产业链上的材料研究、生产与应用等单位组成创新联盟,以改变目前材料生产与材料应用脱节,造成材料研究和标准制定流于表面化,使材料很难适应不同应用领域的差异化工艺技术要求的现状,必须将髙可靠电连接器铍铜及其替代材料创新和应用视为一项系统工程,需经历系统目标确定、系统分析、系统设计、初步模拟试验、扩大验证试验和生产应用等六个阶段,见图9所示。
图9 接触件材料联合创新系统工程过程示意图
铍铜及其替代材料的创新目标不仅是设计出具有一定电性能和机械性能的材料,更重要是要以满足我国航空、航天等高可靠电连接器接触件的设计要求和等效替代进口材料为主要导向和目标,以带动和提升我国民族材料工业水平和软实力,达到性能、经济、环境和资源的相互协调。系统工程除整体性考虑外,还应最优化考虑其性能、经济效益、环境和社会效益等因素,遵循最优化原则,使之综合性能最优[6]。
1)确定系统目标
必须首先明确系统所要达到的目标、工作内容和具体要求。对接触件材料而言,其要素有合金含量、添加元素、制造工艺和性能参数。目标是要逐步缩小和进口材料的差距,使国产接触件材料赶上或超过进口材料的生产质量水平,使高可靠电连接器接触件选用国产材料。接触件材料创新除考虑其优良性能外,还应考虑其对环境污染程度、人身安全影响和制造工艺经济性(包括添加元素、工艺设备价格和工艺过程费用等)。应根据高可靠电连接器接触件的负载性质、工作环境制定高可靠电连接器接触件材料的行业标准,标准的技术性能可用机械寿命和电寿命等工作寿命衡量,标准的经济性可用费用和对环境影响衡量。
2)系统分析
信息资料的收集是系统分析的前提和基础。信息数据的准确性和可靠性将影响系统设计方案的精确和优化。通常可借助于查阅现有国内外接触件材料生产和应用的文献资料,收集或组织国产和进口接触件材料(包括加工成弹性接触件或成品)对比观察试验和建立系统模型,通过模型来研究材料性能与材料成分和制造工艺等关系。
3)系统设计
系统设计是充分利用系统分析的各项结果进行决策并设计出几个可选方案,然后再进行系统方案的优化选择。由于系统影响因素多,可先建立几个子模型,如材料性质参数数据库,即合金元素Be、Ni、Co等组成与材料性能的关系模型,建立材料性能与制造工艺的关系模型,然后将几个子模型逐块叠加联接构成系统模型,通过计算机自动寻求模型的最优解,理论上可获悉给定研制接触件材料成分预测材料性能,或给定接触件材料性能推荐材料的成分设计和工艺方案。
4)初步模拟试验
经专家对上述系统分析和系统设计成果进行评审,从几个可选方案中选出最优方案。通过国家主管创新的部委对该课题的可行性论证、申请立项、落实创新课题经费和组织招标,选取国内最优的接触件材料生产企业和国内最优的高可靠电连接器生产企业联合开展接触件材料创新的初步模拟试验,并由代表我国电接触领域最高学术研究水平的高等院校和最权威的电连接器质量和可靠性检验机构对初步模拟试验的材料及其加工的接触件质量作出评价。
5)扩大验证试验
通过几轮试验、改进、再试验、再改进,总结出最优化的接触件材料成分设计和工艺方案。由"官、产、学、研、用"结合组织开展扩大验证试验。扩大验证试验可由国内最优的接触件材料生产企业提供新试材料,给国内更多的航空、航天、军用、信息、交通、能源等领域高可靠电连接器生产企业试用,以获取试用后的质量信息和进一步验证接触件材料的创新成果。由代表我国电接触领域最高学术研究水平的高等院校和最权威的电连接器质量和可靠性检验机构对综合扩大验证试验的材料及其加工的接触件提出质量评价和改进建议,并报请国家有关机构进行创新成果鉴定。
6)生产应用
在扩大验证试验基础上,对创新材料及其加工接触件和成品进行鉴定试验,并建议将定型后的接触件材料创新成果报请中国有色金属标准技术委员会,由国产接触件材料生产企业和高可靠电连接器生产企业联合起草制定"高可靠电连接器用接触件材料"行业标准,正式进入生产应用阶段。
6 建立高可靠电连接器接触件材料创新联盟的建议
使笔者感到特别困惑的是,目前在强大的进口铍铜供应商面前,国产铍铜无论是品种规格、质量和价格都处于劣势。如果沒有国家政策的扶植和支持,根本无法和国外进口铍铜抗衡,更谈不上开展替代铍铜的材料创新。作为生存于市场经济环境中的高可靠电连接器生产企业,鉴于国产铍铜与进口铍铜存在明显差距,考虑到质量、可靠性、货源供应和性价比等诸多因素,自然至今仍首选进口铍铜。
笔者认为,接触件材料创新是一项振兴民族材料工业的系统工程,要经几代人努力才能实现。如果现在再不抓起,不重视此项基础材料研制。我们生产高可靠电连接器的关键材料仍依赖进口,即使到2020年我国建成自己的空间站,基于关键材料进口的高科技发展再先进,也难圆几代人要实现民族复兴的中国梦!
改革开放发展到今天,现在该到国家振兴发展民族材料工业的时候了!关键是国家层面有关部委领导和科研机构,要通过政策和资金扶植把高可靠电连接器产业链上的企业联合起来,建立"官、产、学、研、用"结合的创新联盟或研发平台,才能一致对外和进口材料抗衡。
为此,特提出"建立高可靠电连接器接触件材料(铍铜及其替代材料)创新联盟的建议"。建议由能代表我国接触件材料最高科研生产和学术研究水平的单位组成高可靠电连接器接触件材料(铍铜及其替代材料)创新联盟,建立接触件材料创新的合作机制。可通过深入的可行性立题论证,调研国产与进口材料生产质量和应用现状,摸清我国的差距和不足,由国家投资对现有生产设备和检测手段进行改造,逐步实现国产等效替代进口的目标。
建议由宁夏东方集团公司铍铜分公司作为铍铜及其替代材料生产企业,负责调研国产与进口铍铜及其替代材料生产应用现状和差距,并与代表我国高可靠电连接器最高生产质量水平的贵州航天电器联合向国家有关部门提出立题研究申请。宁夏东方集团公司铍铜分公司负责提供每轮试验所需的接触件材料,贵州航天电器负责每轮试验的接触件零件和成品生产。
北京邮电大学和工信部电子五所有许多资深的专业人才和丰富的实验检测手段。在我国电接触基础理论研究和军用电接器质量认证、可靠性试验和失效分析等方面都享有很高声誉和权威性。建议北京邮电大学检索国内外铍铜及其替代材料情报资料,开展国内外铍铜及其替代材料理化等项目的对比试验,建立相应的数据库和系统模型,对国内外铍铜及其替代材料作出科学的质量评估。建议工信部广州电子五所承担每轮新试制材料加工的接触件和成品和进口相应样品对比的质量一致性检验、可靠性试验、失效分析和鉴定试验等工作,并作出相应质量评估报告。
如果向国家有关部委申请科研经费立题成功,为能代表国产铍铜及其替代材料的最髙科研生产水平和进口材料抗衡,也可由国家有关部委组织招标竞争,明确最终承担此项目单位。
建议开始试制、对比摸底试验阶段的参与单位应少而精,以利于组织协调。扩大验证试验阶段再扩充到国内能生产高可靠电连接器的其它企业。
建立高可靠电连接器接触件材料创新联盟开展合作研发的最终成果,应该是制定"高可靠电连接器接触件材料(铍铜及其替代材料)"行业标准。建议可行性立题论证阶段即可邀请中国有色金属公司标准技术委员会、航天科技集团公司标准化研究所和中电元协接插件分会等单位参加,听取有关意见。
7 后记
在酝酿、构想这个材料梦的过程中,特别是在提出建立高可靠电连接器接触件材料创新联盟的建议后,得到了宁夏东方集团公司铍铜分公司、贵州航天电器、北京邮电大学和工信部广州电子五所等有关领导、专家和同行的许多指点帮助、支持和积极响应。在此,谨向他们致以最诚挚地谢意!
提出建立高可靠电连接器接触件材料创新联盟的建议,是出于对铍铜及其替代材料作为军用高可靠电连接器关键弹性材料的战略思考。虽然铍铜及其替代材料作为关键弹性材料,在我国重点型号系统工程所选用的进口原材料中仅占很小比例,但若国家有关部委领导能对此问题真正引起重视,并下决心组建高可靠电连接器接触件材料(铍铜及其替代材料)创新联盟。这将对构筑我国电连接器共性技术研究和供给平台,推动下一轮"创新驱动、转型发展"和振兴民族材料工业,具有以点带面的示范作用和深远意义。
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