一種電信連接器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種連接器，尤其涉及一種電信連接器。
【背景技術(shù)】
[0002] 連接器是我們電子工程技術(shù)人員經(jīng)常接觸的一種部件。它主要起到在電路內(nèi)被阻 斷處或孤立不通的電路之間，架起溝通的橋梁，從而使電流流通，使電路實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能的作 用。
[0003] 隨著消費(fèi)電子、汽車電子、通信終端市場的快速增長以及全球連接器生產(chǎn)能力不 斷向亞洲及中國轉(zhuǎn)移，亞洲已成為連接器市場最有發(fā)展?jié)摿Φ牡胤剑袊鴮⒊蔀槿蜻B 接器增長最快和容量最大的市場。
[0004] 連接器的主要配套領(lǐng)域有交通、通信、網(wǎng)絡(luò)、IT、醫(yī)療、家電等，配套領(lǐng)域產(chǎn)品技術(shù) 水平的快速發(fā)展及其市場的快速增長，強(qiáng)有力地牽引著連接器技術(shù)的發(fā)展。到目前為止，連 接器已發(fā)展成為產(chǎn)品種類齊全、品種規(guī)格豐富、結(jié)構(gòu)型式多樣、專業(yè)方向細(xì)分、行業(yè)特征明 顯、標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)范的系列化和專業(yè)化的產(chǎn)品。
[0005] 總體上看，連接器技術(shù)的發(fā)展呈現(xiàn)出如下特點(diǎn)：信號傳輸?shù)母咚倩蛿?shù)字化、各類 信號傳輸?shù)募苫?、產(chǎn)品體積的小型化微型化、產(chǎn)品的低成本化、接觸件端接方式表貼化、 模塊組合化、插拔的便捷化等等。以上技術(shù)代表了連接器技術(shù)的發(fā)展方向，但以上技術(shù)并不 是所有連接器都必需的，不同配套領(lǐng)域和不同使用環(huán)境的連接器，對以上技術(shù)的需求點(diǎn)是 完全不一樣的。但是，在不同的應(yīng)用條件下，都會(huì)隨著氧化速度、應(yīng)力松弛和金屬間互化物 形成的程度等長期老化過程的進(jìn)行，導(dǎo)致連接器最終失效。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提出了一種機(jī)械性能、電氣性 能較好，使用壽命久的電信連接器。
[0007] 本發(fā)明的目的可通過下列技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種電信連接器，包括連接器本體，連 接器本體由三維編織碳纖維/鋁合金復(fù)合材料制成，三維編織碳纖維/鋁合金復(fù)合材料包 括體積百分比含量分別為5-10%的三維編織碳纖維和90-95%的鋁合金。
[0008] 由于銅合金具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，因此，目前大多數(shù)連接器均采用銅合金 材料制成。但是，銅資源的匱乏，銅合金材料價(jià)格較高，所以，需要一種材料代替銅合金用以 制備連接器。而鋁合金密度低、強(qiáng)度高、塑性好，且同樣具有良好的導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性，尤其是 鋁合金的價(jià)格低廉，因此，可以用于替代銅合金制備連接器。
[0009] 因碳纖維具有較高的強(qiáng)度、韌性、抗沖擊性、耐疲勞性和較好的熱點(diǎn)性能，抗拉強(qiáng) 度和拉伸彈性模量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了鋁合金，所以碳纖維的加入不僅大幅度提高了復(fù)合材料的導(dǎo) 電性能和導(dǎo)熱性能，還大大提高了復(fù)合材料的力學(xué)性能，尤其是提高了復(fù)合材料承受外力 作用的能力，大幅度提高了復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等。此外，碳纖維通過三維編織 的方法制成預(yù)制件后再與鋁合金制成復(fù)合材料，使復(fù)合材料具有優(yōu)異的整體受力性能，使 用該復(fù)合材料制成的連接器導(dǎo)電性能、機(jī)械性能和力學(xué)性能優(yōu)異，使用時(shí)不易發(fā)生變形損 壞。同時(shí)，碳纖維的高導(dǎo)熱性和低熱膨脹性可使連接器表層金屬受熱程度降低，從而減小連 接器的熱疲勞傾向性，延長連接器的使用壽命。而且，碳纖維密度小，減輕了連接器的重量， 使用更加方便、便捷，且碳纖維的抗化學(xué)腐蝕性增強(qiáng)了復(fù)合材料的耐用性。
[0010] 若三維編織碳纖維在復(fù)合材料中含量過少，起不到較好的增強(qiáng)作用，但若含量過 多，外觀變差，表面浮纖較嚴(yán)重，綜合性能難以得到有效提高。因此本發(fā)明以鋁合金為主體， 添加5-10%的三維編織碳纖維形成綜合性能較好的三維編織碳纖維/鋁合金復(fù)合材料，并 用來制成本發(fā)明的連接器，從而使本發(fā)明的連接器具有較好的綜合性能。
[0011] 在上述的一種電信連接器中，鋁合金由以下成分（以質(zhì)量百分比計(jì)）組成：Si: 5. 5-6%,Zr：0. 05-0. 15%,B：0. 1-0.2%,Sr：0. 01-0. 03%,Fe：0. 5-0. 7%,Cu^ 0. 01%, Mg彡 0· 01%，Mn彡 0· 01%，Cr彡 0· 001%，Ti彡 0· 02%，V彡 0· 02%，Zn彡 0· 05%，稀土 元素：0. 01-0. 1 %，余量為A1以及不可避免的雜質(zhì)元素。
[0012] 由于本發(fā)明鋁合金是用以代替銅合金制備連接器用，需要保證良好的導(dǎo)電性和導(dǎo) 熱性，因此，對本發(fā)明鋁合金而言，F(xiàn)e、Cu、Ti、Zn、Mn、Cr等元素均屬于雜質(zhì)，這些元素含量 越少，鋁合金的導(dǎo)電率就越高。而鋁合金中常見的Si元素含量降低后，其在鋁合金基體中 的固溶度相對減少，鋁合金內(nèi)電子通過的能力更強(qiáng)，因而其導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能得到提高。
[0013] 而本發(fā)明為了提高鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能，還在鋁合金中添加了B元素和Zr元 素。因?yàn)椋瑫r(shí)添加B元素和Zr元素后，B元素可以使合金中的部分Zr元素由固溶態(tài)轉(zhuǎn)變 為析出態(tài)，以細(xì)小的板片狀第二相粒子的形態(tài)存在于晶粒內(nèi)部和晶界處，減少晶格畸變，改 善鋁合金基體的有序性，從而可以對鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能的改善產(chǎn)生有益影響。
[0014] 此外，本發(fā)明還在鋁合金中加入了稀土元素，稀土元素具有優(yōu)良的除氣、除雜作 用，還可以改善金屬的晶體組織結(jié)構(gòu)，使鋁合金晶體越完整，異類原子等引起的晶格畸變、 晶界等缺陷越少，雜質(zhì)元素、合金元素以析出態(tài)而非固溶態(tài)存在于基體中，使其電阻越小， 電子越容易通過，從而提高鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能。但是，如果稀土元素含量過多，鋁合金 的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能還是會(huì)再出現(xiàn)降低的現(xiàn)象，因?yàn)?，稀土元素在?xì)化鋁合金晶粒組織的同時(shí) 增加了電子通過的難度，而且，稀土元素的含量的增加導(dǎo)致部分稀土元素固溶于鋁合金晶 體中，使其電阻增大。因此，稀土元素的含量必須控制在本發(fā)明合理范圍內(nèi)。
[0015] 作為優(yōu)選，稀土元素由Y和Er按質(zhì)量比為（0.5-1.5) :1組成，因?yàn)?，本發(fā)明鋁合金 中含有Zr元素，Zr在改善鋁合金導(dǎo)電性和機(jī)械性能的時(shí)候，兩者不能協(xié)調(diào)，隨著Zr元素含 量的變化，當(dāng)導(dǎo)電性性能提高的時(shí)候，機(jī)械性能有所下降；而當(dāng)導(dǎo)電性能降低的時(shí)候，機(jī)械 性能則有所提高。而稀土Er元素的作用剛好與Zr元素的作用相反，因此，將Er元素和Zr 元素共同使用的時(shí)候，可以起到很好的協(xié)同作用，同時(shí)改善鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和機(jī)械 性能。而Y元素是與Er元素復(fù)配使用效果最好的稀土元素，可以起到較好的細(xì)化晶粒和凈 化作用，提高鋁合金的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能和機(jī)械性能。
[0016] 在上述的一種電信連接器中，三維編織碳纖維為碳纖維通過三維五向混編而成， 編織角為20-35度。碳纖維具有優(yōu)良的可編織性，編織角為20-35度的預(yù)制件的穩(wěn)定性好， 制成的復(fù)合材料整體性能較優(yōu)良。
[0017] 在上述的一種電信連接器中，碳纖維的表面形成有Si02涂層，Si02涂層的厚度為 0. 5-1. 2μm。由于碳纖維和鋁合金的模量相差很大，在復(fù)合材料的制備過程中，液體金屬對 碳纖維的潤濕性很差，碳纖維與合金鋼的界面是以機(jī)械結(jié)合為主的物理結(jié)合，界面既無擴(kuò) 散也無化學(xué)反應(yīng)。這種界面結(jié)合較弱，其橫向剪切強(qiáng)度較小，限制了材料強(qiáng)度的提高。而 Si02在與鋁合金熔成的金屬液接觸時(shí)，在碳纖維表面與鋁合金中的還原性金屬發(fā)生反應(yīng)生 成Si，Si與鋁合金中A1的浸潤性大大優(yōu)于A1與碳纖維的浸潤性，因此本發(fā)明在碳纖維的 表面涂覆有一層Si02涂層以增加二者的浸潤性，提高了液體金屬對碳纖維的浸潤和界面的 穩(wěn)定性。
[0018] 在上述的一種電信連接器中，在碳纖維的表面形成Si02涂層的方法為：用 30-45 %的硝酸粗化碳纖維表面，然后將碳纖維浸漬于配置好的Si02溶膠中，真空浸漬l_2h 后，取出干燥、燒結(jié)即可。硝酸處理碳纖維表面，以官能團(tuán)的形式固定了大量的氧，并使碳纖 維表面顯著起坑，增加了表面粗糙度，使SiOjP鋁合金更好的結(jié)合在碳纖