19世纪初,尽管几乎没有人找到金子,但是还是有很多勘探者受到发现金子的欲望的驱使,涌往加利福尼亚。早期的西班牙征服者徒劳地在墨西哥和中美洲寻找神秘的金子之城,埃尔多拉多。奥运会上第一个完成比赛的运动员会被授予金牌。
全世界的政府在金库中储藏了成吨金条。世界上许多独立发展的文化都认为金是贵重材料。多少年来,对金子的追求导致战争,改变了历史,使正常人变得疯狂。这就引出了一个问题,为什么人们对金子有这么大的兴趣呢?也许金的主要价值就在于其无与伦比的耐腐蚀性。它不会形成氧化物、硫化物、氯化物或其他导致大多数金属腐蚀的腐蚀产物。这解释了其在珠宝中广泛应用的原因。(人类皮肤可以产生一种腐蚀剂,而这种腐蚀剂只有在冶金学家最可怕的恶梦中才能发现。)
金的其他优点使之成为电气界面的理想材料。其具有极好的导电和导热性,这有助于确保低接触电阻。由于其柔软性,只需要很小的法向力就可以达到良好的电气接触。(所以在连接器微型化的时代,这变得很重要,因为触点越小产生的接触力越小。)其耐腐蚀性确保了接触界面电阻在长时间内保持稳定。有了这些良好的特性,人们可能会认为金可以用于任何电气接触。其没有用于所有连接器应用的最主要原因是因为它非常昂贵。
金分为硬金和软金。软金是一种高纯度覆层材料,硬度大约为20 至90KHN。其电导率约为75%IACS。但它不是耐用的覆层材料,比较容易磨损。基于这个原因,软金覆层触点的法向力最好保持在很低的水平,但至少需要25~35g。硬金添加了少量镍或钴(通常达到5%)作为硬化剂。其具有比软金更好的耐用性和耐磨性。最小需要50g 左右的接触压力,但钴或镍硬化剂使覆层很容易被氧化金通常用于不会产生电弧的低电流和低电压连接器。与其他大多数覆层材料相比,金焊接性能较差(?)。由于金往往不用作整体覆层材料,所以这通常不是什么问题。
一些与金相关的问题很少与其特性有关,而是与其使用方法有关。由于其经常以薄层的方式使用,其中的孔隙可能会导致蠕变腐蚀。但如果有足够厚的镍内覆层(关键点,释疑),这并不是什么严重的问题。由于其昂贵的价格,金有时以很薄的覆层覆盖在基底金属的表面。薄覆层是一些较便宜、不贵重覆层上的一层非常薄的覆层。在这种条件下,金只相当于抗氧化层。金薄覆层十分有效地增强了覆层系统的耐腐蚀性,然而,薄覆层非常容易磨损。
金薄覆层之外的另一个选择是金扩散。这时,一层薄薄的金将覆盖在另一种覆层合金的上面。然后对元件进行短时间加热,让金扩散到下面的内覆层表面,从而增强内覆层的耐腐蚀性和导电性。同时,外面的金也变得不易磨损。扩散到表面的金在机械性能上比金薄覆层更稳定。
采用点镀的方法镀金(只用在连接器电气接触的区域)是最节省的。整体镍内覆层将提供必要的耐腐蚀性,并防止蠕变腐蚀产物穿过镀金层。这样就不会因为将非常昂贵的金属用在不需要地方而造成金钱的浪费。点镀最适合应用于卷到卷未进行成型加工的平带材。由于必须在完成最终电镀后才能进行弯曲或成形,所以基底金属和内覆层的成形性十分关键。
总之,如果金不十分昂贵的话,它可能会成为一种无处不在的覆层材料。其具有无与伦比的耐腐蚀性。具有高导电率,并且维持电气接触不需要很大的法向力。其几乎没有缺点,而且几乎不存在绝对不能使用的状况。但是,其昂贵的价格限制了它在最佳电气性能的应用中的使用。 |