Quais são as opções de revestimento para conectores de alta tensão?

Existem muitas opções de terminais galvanizados, geralmente divididos em quatro categorias: metais nobres, metais inertes, ligas e dispersões. As três primeiras categorias já estão estabelecidas e utilizadas, enquanto a descentralização está apenas a começar a emergir para responder à necessidade de conectividade de alta potência no carregamento de veículos eléctricos e aplicações semelhantes. Começamos com uma breve revisão dos conceitos básicos do sistema de galvanoplastia, depois descrevemos as propriedades de metais nobres, metais inertes e ligas e concluímos com uma breve visão geral das vantagens potenciais das dispersões.

Os sistemas de revestimento são tipicamente estruturas multicamadas, onde a camada superior pode ser um revestimento relativamente fino. Superfícies metálicas inertes como o estanho são frequentemente encontradas em produtos de consumo. Aplicações industriais, militares, médicas e outras aplicações de alto desempenho recorrem frequentemente a metais preciosos. Metais preciosos são frequentemente usados como ligas. Por exemplo, o ouro puro é demasiado macio para muitas aplicações, enquanto o ouro ligado com cobalto, níquel ou ferro, conhecido como “ouro duro”, é utilizado para proporcionar maior durabilidade (Figura 1). Outros metais preciosos, como a prata, também podem ser usados como ligas para aumentar a dureza.

metais preciosos

O ouro é altamente condutivo mesmo em baixas tensões. Possui excelente resistência à oxidação e corrosão em comparação com outras opções. É ideal para uso em ambientes com alta umidade ou ciclos de calor frequentes.

A prata tem um bom desempenho em aplicações de alta potência. É mais barato que o ouro e é uma boa escolha para contatos maiores e de alta corrente.

O paládio possui alta condutividade elétrica e térmica e é resistente à corrosão. É mais duro que ouro ou prata, sendo uma boa opção para aplicações que exigem maior durabilidade.

O ródio é mais duro que o paládio e é resistente à corrosão e aos ácidos. É ideal para aplicações que exigem boa resistência ao desgaste e alta dureza.

metal inerte

O estanho não é tóxico e, portanto, adequado para algumas aplicações médicas. Isto é de baixo custo e adequado para aplicações que requerem um pequeno número de ciclos de acoplamento.

O níquel é muito duro, durável e resistente à corrosão. Sua combinação de durabilidade e alta condutividade o torna adequado para aplicações de alto uso.

O cobre é um dos metais mais condutores, mas requer uma camada protetora para evitar a corrosão. É frequentemente usado como base para posterior revestimento de metal.

Liga metálica

O bronze branco é uma liga não magnética composta de cobre, estanho e zinco que é mais condutora que o níquel. É ideal para muitos conectores médicos e de RF.

A liga de paládio-níquel é resistente à corrosão e tem baixa resistência de contato. Possui boa soldabilidade e pode lidar com um grande número de ciclos de acoplamento. O revestimento de paládio-níquel geralmente brilha em ouro.

O revestimento de níquel eletrolítico pode ser aplicado em superfícies condutoras e não condutoras. O revestimento de níquel eletrolítico contém até 14% de fósforo. Quanto maior o teor de fósforo, maior a resistência à corrosão, mas a dureza diminui.

A liga de níquel-fósforo possui alta resistência ao desgaste e à corrosão. Eles têm boa soldabilidade, mas têm menor condutividade elétrica do que outras ligas.

Dispersão de grafite de prata

Dispersões de prata-grafite foram desenvolvidas para uso em contatos em aplicações de alta potência, como carregadores de veículos elétricos. Combina as propriedades da prata fina e da prata dura. A fina matriz de prata proporciona alta condutividade e o grafite aumenta a resistência ao desgaste e suporta um longo ciclo de vida. A dispersão uniforme e aleatória de partículas de grafite é uma das chaves para alta durabilidade (Figura 2).

Resumir

Uma ampla gama de opções de revestimento está disponível para suportar diversos níveis de condutividade, robustez ambiental, durabilidade e outras necessidades de aplicação. Com o desenvolvimento de materiais de dispersão de grafite, a escolha tradicional entre metais preciosos, metais inertes e diversas ligas está se expandindo.