सिल्वरप्लेटेड संपर्कों के जीवन पर कोटिंग की मोटाई का प्रभाव

एजी प्लेटेड संपर्क इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में सिग्नल और ऊर्जा संचरण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं। व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, सिल्वर प्लेटेड विद्युत संपर्क अक्सर घर्षण से प्रभावित होते हैं, जिसके परिणामस्वरूप संपर्क प्रतिरोध बढ़ सकता है और विफलता भी हो सकती है। सिल्वर (एजी) अपनी उत्कृष्ट विद्युत और तापीय चालकता के साथ-साथ संक्षारण प्रतिरोध के कारण विद्युत संपर्कों पर सतह कोटिंग के लिए एक आदर्श सामग्री है। हालाँकि, विद्युत संपर्क जीवन पर एजी कोटिंग की मोटाई का प्रभाव एक खराब विशेषता वाला मुद्दा बना हुआ है। यह पेपर प्रयोगात्मक रूप से घिसाव की स्थितियों के तहत अलग-अलग मोटाई के एजी कोटिंग्स के विद्युत जीवन की जांच करता है।

2.1 नमूना तैयार करना
प्रयोगात्मक नमूने CuSn4 कांस्य मिश्र धातु (4% टिन युक्त) से निर्मित क्रॉस - बेलनाकार सिल्वर विद्युत संपर्क थे। प्रसार अवरोधक के रूप में सब्सट्रेट सतह पर 2 माइक्रोमीटर मोटी निकल (नी) परत को इलेक्ट्रोप्लेट किया गया, इसके बाद शुद्ध एजी की चार अलग-अलग मोटाई: 1.3 माइक्रोमीटर, 2 माइक्रोमीटर, 4 माइक्रोमीटर और 5 माइक्रोमीटर लगाए गए।

2.2 प्रायोगिक स्थितियाँ
तापमान: 23 डिग्री
सापेक्ष आर्द्रता: 10%
आवृत्ति: 30 हर्ट्ज
सामान्य बल: 3 N

2.3 परीक्षण विधि
परीक्षण एक फ्रेटिंग वियर परीक्षक का उपयोग करके आयोजित किए गए थे। सिल्वर कोटेड संपर्क जीवन का निर्धारण संपर्क प्रतिरोध में परिवर्तन की निगरानी द्वारा किया गया था। संपर्क विफलता तब निर्धारित की गई जब संपर्क प्रतिरोध प्रारंभिक प्रतिरोध से 10 गुना अधिक हो गया।

3.1 विद्युत जीवन पर प्लेटिंग की मोटाई का प्रभाव
प्रायोगिक परिणाम बताते हैं कि सिल्वर प्लेटिंग परत की मोटाई सिल्वर प्लेटेड जीवन के साथ बायमेटल संपर्कों को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती है:
1.3 माइक्रोन प्लेटिंग: विद्युत जीवन सबसे कम था, लगभग 5 × 10⁴ झल्लाहट चक्र के साथ;
2 माइक्रोन प्लेटिंग: विद्युत जीवन लगभग 1 × 10⁵ झल्लाहट चक्र था;
4 माइक्रोन प्लेटिंग: विद्युत जीवन लगभग 2 × 10⁵ झल्लाहट चक्र था;
5 माइक्रोन प्लेटिंग: विद्युत जीवन सबसे लंबा था, 3 × 10⁵ झल्लाहट चक्र से अधिक।

3.2 कोटिंग पहनने के तंत्र का विश्लेषण
स्कैनिंग इलेक्ट्रॉन माइक्रोस्कोपी (एसईएम) अवलोकनों से पता चला कि चांदी की कोटिंग पर झल्लाहट की मुख्य अभिव्यक्तियाँ हैं:
पहनने में विफलता: कोटिंग की सतह पर पहनने के निशान दिखाई देते हैं, और चांदी की परत धीरे-धीरे पतली हो जाती है जब तक कि निकल परत उजागर न हो जाए।
ऑक्सीकरण विफलता: चांदी की परत पर एक ऑक्साइड फिल्म बनती है, जिससे संपर्क प्रतिरोध बढ़ जाता है।
कोटिंग की मोटाई बढ़ने से, खराब होने का समय बढ़ जाता है और ऑक्सीकरण विफलता का प्रभाव कम हो जाता है, जिससे विद्युत जीवन में सुधार होता है।

3.3 विद्युत जीवन और कोटिंग की मोटाई के बीच संबंध मॉडल
प्रयोगात्मक डेटा के आधार पर, विद्युत जीवन (एन) और चांदी कोटिंग मोटाई (टी) के बीच एक संबंध मॉडल स्थापित किया गया था:
N=k⋅tⁿ

जहाँ k भौतिक स्थिरांक है और n घातीय कारक है। फिटिंग परिणाम दिखाते हैं कि n≈1.5, यह दर्शाता है कि कोटिंग की मोटाई के साथ विद्युत जीवन गैर-रेखीय रूप से बढ़ता है।

सिल्वर प्लेटिंग परत की मोटाई जीवनकाल को महत्वपूर्ण रूप से प्रभावित करती हैसिल्वर प्लेटेड विद्युत संपर्क; सिल्वर प्लेटिंग परत जितनी मोटी होगी, जीवनकाल उतना ही लंबा होगा।

प्लेटिंग की मोटाई और विद्युत जीवनकाल के बीच एक मात्रात्मक संबंध मॉडल स्थापित किया गया, जो विद्युत संपर्क डिजाइन के लिए एक आधार प्रदान करता है।
व्यावहारिक अनुप्रयोगों में, लागत और प्रदर्शन को संतुलित करने के लिए विश्वसनीयता आवश्यकताओं के आधार पर उपयुक्त सिल्वर प्लेटिंग मोटाई का चयन करने की सिफारिश की जाती है।