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裝備有端子的電線和使用該裝備有端子的電線的線束的制作方法

文檔序號:11522548閱讀:328來源:國知局
裝備有端子的電線和使用該裝備有端子的電線的線束的制造方法與工藝

本發(fā)明涉及一種裝備有端子的電線和使用該裝備有端子的電線的線束。更具體地,本發(fā)明涉及一種裝備有端子的電線,其包括設(shè)置于電線的導(dǎo)體與壓接端子之間的連接部的防腐蝕鍍層,并且涉及一種使用該裝備有端子的電線的線束。



背景技術(shù):

近年來,從通過車輛的重量減輕而提高燃料效率的觀點出發(fā),在許多情況下,鋁已經(jīng)越來越多地用于構(gòu)成線束的被覆電線。另一方面,作為連接于這樣的被覆電線的端子金具,通常使用的是由電氣性能良好的銅或銅合金制成的壓接端子。

然而,當(dāng)諸如鹽水這樣的電解質(zhì)溶液附著到被覆電線與壓接端子之間的接觸部,即,壓接部時,由于不同金屬材料的接觸而產(chǎn)生稱為電化學(xué)腐蝕的腐蝕。這使得被覆電線的鋁容易溶出。而且,當(dāng)鋁以這種方式溶出時,使得容易增大壓接端子的壓接部與被覆電線之間的接觸阻抗,降低壓接強(qiáng)度,并且引起其它不利的后果。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

因此,到目前為止,已經(jīng)利用由樹脂制成的防腐蝕部件完全覆蓋被覆電線與壓接端子之間的壓接部,以避免電解質(zhì)溶液與壓接部進(jìn)行接觸,從而防止壓接部處的電化學(xué)腐蝕(參見jp2015-105408a)。然而,在利用防腐蝕部件完全覆蓋壓接部的該方法中,被覆電線和壓接端子由防腐蝕部件覆蓋,該防腐蝕部件是與被覆電線和壓接端子分離的部件,這引起線束等的制造成本增加的問題。

考慮到上述問題,已經(jīng)做出了本發(fā)明。本發(fā)明的目的是提供一種裝備有端子的電線,該裝備有端子的電線能夠抑制被覆電線與壓接端子之間的壓接部處的電化學(xué)腐蝕。本發(fā)明的另一個目的是提供一種線束,該線束能夠抑制被覆電線與壓接端子之間的壓接部處的電化學(xué)腐蝕。

根據(jù)本發(fā)明的第一方面的裝備有端子的電線包括:電線,其具有導(dǎo)體和覆蓋所述導(dǎo)體的電線被覆部件;以及壓接端子,其具有壓接端子主體和防腐蝕鍍層,該壓接端子主體電連接于所述電線的所述導(dǎo)體,該防腐蝕鍍層設(shè)置于所述壓接端子主體的表面的至少與所述電線的所述導(dǎo)體接觸的部分。所述導(dǎo)體由鋁或鋁合金制成,并且所述防腐蝕鍍層由具有以質(zhì)量計為69%至78%的鋅含量的鎳鋅合金制成。

所述壓接端子主體可以由從包括銅、銅合金和不銹鋼的組中選擇的至少一者制成。

根據(jù)本發(fā)明的第二方面的線束包括根據(jù)第一方面的裝備有端子的電線。

第一方面的裝備有端子的電線使得能夠抑制被覆電線與壓接端子之間的壓接部處的電化學(xué)腐蝕。第二方面的線束使得能夠抑制在裝備有端子的電線中的被覆電線與壓接端子之間的壓接部處的電化學(xué)腐蝕,從而得到具有高耐腐蝕性的線束。

附圖說明

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的裝備有端子的電線的透視圖。

圖2是示出在電線與端子之間的壓接之前的圖1所示的裝備有端子的電線的狀態(tài)的透視圖。

圖3是沿著圖1中的線iii-iii截取的截面圖。

圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的實施例的線束的透視圖。

圖5是示出壓接端子的防腐蝕鍍層的成分與作為電線的材料的鋁的腐蝕速率之間的關(guān)系的曲線圖。

圖6是實例1中的防腐蝕鍍層的表面的示例性光學(xué)顯微照片。

圖7是參考例1中的防腐蝕鍍層的表面的另一個示例性光學(xué)顯微照片。

具體實施方式

在下文中,將參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的實施例的裝備有端子的電線和線束。注意,在一些情況下,為了方便描述,圖中的尺寸比例是擴(kuò)大的,并且與實際比例不同。

第一實施例

(裝備有端子的電線)

如圖1至3所示,該實施例的裝備有端子的電線1包括:電線10,其具有導(dǎo)電的導(dǎo)體11和覆蓋導(dǎo)體11的電線被覆部件12;以及壓接端子20,其連接于電線10的導(dǎo)體11。

(電線)

電線10具有導(dǎo)電的導(dǎo)體11和覆蓋該導(dǎo)體11的電線被覆部件12。作為導(dǎo)體11的材料,能夠使用具有高導(dǎo)電率的金屬,例如,銅、銅合金、鋁、鋁合金等。而且,作為導(dǎo)體11的材料,還能夠使用表面鍍錫的銅、銅合金、鋁、鋁合金等。注意,近年來,已經(jīng)要求線束的重量輕。由于該原因,導(dǎo)體11優(yōu)選地由重量輕的鋁或鋁合金制成,使得能夠?qū)崿F(xiàn)線束的重量減輕。

作為覆蓋導(dǎo)體11的電線被覆部件12的材料,能夠使用能確保電絕緣的樹脂,例如,烯烴基樹脂。具體地,電線被覆部件12的材料能夠包含從如下的組中所選擇的至少一者作為主要成分:該組由聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)、乙烯共聚物、和丙烯共聚物組成。而且,電線被覆部件12的材料能夠包含聚氯乙烯(pvc)作為主要成分。在這些之中,因為高電絕緣,所以優(yōu)選聚丙烯和聚氯乙烯。注意,本文中,主要成分指的是含量占整個電線被覆部件的重量的50%以上的成分。

(壓接端子)

壓接端子20是陰壓接端子,并且具有:壓接端子主體31,其電連接于電線10的導(dǎo)體11;和防腐蝕鍍層32,其設(shè)置于該壓接端子主體31的表面一部分,該部分至少與電線10的導(dǎo)體11接觸。這里,壓接端子主體31表示壓接端子20的除了設(shè)置于表面的防腐蝕鍍層32之外的部分。例如,壓接端子20與電線10的導(dǎo)體11通過將電線10與壓接端子20夾緊而電連接。

(壓接端子主體)

壓接端子20的壓接端子主體31具有連接于未示出的配合端子的電連接部21。電連接部21具有箱形,并且包括構(gòu)造成與配合端子接合的彈簧片。此外,通過型壓而連接于電線10的端部的電線連接部22設(shè)置于壓接端子20的壓接端子主體31的電連接部21的相反側(cè)。電連接部21與電線連接部22通過連結(jié)部23而互相連接。注意,電連接部21、電線連接部22和連結(jié)部23由相同材料制成,并且一體地形成壓接端子20,但是為了方便而命名各個單元。

電線連接部22包括:導(dǎo)體壓接部24,其構(gòu)造成壓緊電線10的導(dǎo)體11;以及被覆部件扣壓部25,其構(gòu)造成壓緊電線10的電線被覆部件12。

導(dǎo)體壓接部24與通過從電線10的端部去除電線被覆部件12而露出的導(dǎo)體11直接接觸,并且該導(dǎo)體壓接部24具有底板26和一對導(dǎo)體扣壓片27。一對導(dǎo)體扣壓片27從底板26的兩側(cè)邊緣向上延伸。當(dāng)一對導(dǎo)體扣壓片27以包裹電線10的導(dǎo)體11的方式向內(nèi)彎曲時,該一對導(dǎo)體扣壓片27能夠以導(dǎo)體11與底板26的上表面緊密接觸的狀態(tài)而壓緊導(dǎo)體11。底板26和一對導(dǎo)體扣壓片27形成在截面圖中具有大致u狀的導(dǎo)體壓接部24。

被覆部件扣壓部25與電線10的端部處的電線被覆部件12直接接觸,并且具有底板28和一對被覆部件扣壓片29。一對被覆部件扣壓片29從底板28的兩側(cè)邊緣向上延伸。當(dāng)一對被覆部件扣壓片29以包裹設(shè)置有電線被覆部件12的部分的方式向內(nèi)彎曲時,對被覆部件扣壓片29能夠以電線被覆部件12與底板28的上表面緊密接觸的狀態(tài)下而壓緊電線被覆部件12。底板28和一對被覆部件扣壓片29形成在截面圖中具有大致u狀的被覆部件扣壓部25。注意,導(dǎo)體壓接部24的底板26與被覆部件扣壓部25的底板28連續(xù)地形成為共同的底板。

如上所述,壓接端子20的壓接端子主體31包括:電連接部21、電線連接部22、連結(jié)部23、導(dǎo)體壓接部24、被覆部件扣壓部25、底板26、導(dǎo)體扣壓片27、底板28、被覆部件扣壓片29等。注意,構(gòu)成壓接端子20的壓接端子主體31的這些部件可以是互相分離的部件,但是通常為一體化的并且由相同材料制成。

作為壓接端子20的壓接端子主體31的材料(端子材料),能夠使用具有高導(dǎo)電率的金屬,例如,從包括銅、銅合金就和不銹鋼的組中選擇的至少一者。注意,在壓接端子主體31由單一材料制成的情況下,壓接端子主體31的材料是銅、銅合金或不銹鋼。在壓接端子主體31由兩種以上的材料制成的情況下,能夠使用從包括銅、銅合金和不銹鋼的組中選擇的兩者以上。

(防腐蝕鍍層)

在壓接端子主體31與電線10的導(dǎo)體11之間的接觸部(壓接部)處由于不同金屬材料的接觸而引起的所謂的電化學(xué)腐蝕,防腐蝕鍍層32是構(gòu)造成抑制這種腐蝕。電化學(xué)腐蝕是這樣的現(xiàn)象:當(dāng)諸如鹽水這樣的電解質(zhì)溶液附著于互相接觸的不同金屬材料時產(chǎn)生該現(xiàn)象,從而使得材料中的一者,例如,構(gòu)成導(dǎo)體11的材料溶解。例如,在導(dǎo)體11由鋁或鋁合金制成并且壓接端子主體31由從包括銅、銅合金和不銹鋼的組中選擇的至少一者制成的情況下,當(dāng)發(fā)生電化學(xué)腐蝕時,鋁從導(dǎo)體11溶出。換句話說,防腐蝕鍍層32是構(gòu)造成抑制例如鋁由于電化學(xué)腐蝕而從導(dǎo)體11溶解的層。

注意,到目前為止,在導(dǎo)體11由鋁或鋁合金制成并且壓接端子主體31由銅或銅合金制成的情況下,已經(jīng)對構(gòu)成壓接端子主體31的銅或銅合金的表面鍍錫(sn),從而抑制電化學(xué)腐蝕。然而,工業(yè)上優(yōu)選具有優(yōu)于鍍錫(sn)的電化學(xué)腐蝕抑制效果的方法。在該實施例中使用的防腐蝕鍍層32滿足這樣的要求。

由于防腐蝕鍍層32是構(gòu)造成抑制由于壓接端子主體31與導(dǎo)體11之間的不同金屬材料的接觸而引起的腐蝕的層,所以該防腐蝕鍍層32設(shè)置于壓接端子主體31的表面的至少與電線10的導(dǎo)體11接觸的部分。

如圖1至3所示,在第一實施例中,防腐蝕鍍層32設(shè)置于電線連接部22、連結(jié)部23、導(dǎo)體壓接部24、被覆部件扣壓部25、底板26、導(dǎo)體扣壓片27、底板28、和被覆部件扣壓片29的整個表面,這些表面全部面對電線10的導(dǎo)體11。然而,由于防腐蝕鍍層32應(yīng)該能夠抑制由于壓接端子主體31與導(dǎo)體11之間的接觸而引起的電化學(xué)腐蝕,所以僅需要將防腐蝕鍍層32設(shè)置于壓接端子主體31的表面的至少與電線10的導(dǎo)體11接觸的部分即可。例如,防腐蝕鍍層32可以僅設(shè)置于導(dǎo)體壓接部24和底板26的與電線10的導(dǎo)體11接觸的部分。在這種情況下,能夠減小防腐蝕鍍層32的面積,并從而降低制造成本。注意,防腐蝕鍍層32可以形成在壓接端子主體31的整個表面上。在這種情況下,僅通過浸入壓接端子主體31以電鍍而使防腐蝕鍍層32形成在壓接端子主體31的表面上。這有助于在防腐蝕鍍層32形成在其上的情況下制造壓接端子主體31,即,壓接端子20。

防腐蝕鍍層32由鎳鋅合金制成。鎳鋅合金具有69至78%的鋅的質(zhì)量含量。與傳統(tǒng)的銅或銅合金表面的鍍錫(sn)相比,這優(yōu)選地提高了抑制電化學(xué)腐蝕的效果。可以理解為這是因為如果鋅含量處于上述范圍內(nèi),則鎳鋅合金具有細(xì)小晶粒,這抑制了腐蝕。具體地,可以理解為細(xì)小晶粒增大了顆粒邊界的面積,從而使得顆粒邊界分散,并且增大了電阻,使得電化學(xué)腐蝕電流減小以抑制腐蝕。

另一方面,與傳統(tǒng)的銅或銅合金表面的鍍錫(sn)相比,如果鋅的質(zhì)量含量少于69%,這可能降低抑制電化學(xué)腐蝕的效果。同時,如果鋅的質(zhì)量含量超過78%,則這可能促使鎳鋅合金鍍層自身的腐蝕。例如,能夠通過利用掃描電子顯微鏡(sem)和x射線能譜儀(edx)分析防腐蝕鍍層32而規(guī)定構(gòu)成該防腐蝕鍍層32的鎳鋅合金的成分。

防腐蝕鍍層32是多晶體,并且包含許多鎳鋅合金的晶粒。構(gòu)成防腐蝕鍍層32的晶粒通常具有0.1至0.7μm的平均晶粒,優(yōu)選0.2至0.5μm。這里,術(shù)語平均晶粒指的是十個晶粒的直徑的平均值,根據(jù)晶粒的面積來計算該直徑,通過利用掃描離子顯微鏡(sim)捕捉防腐蝕鍍層32的表面而得到所述晶粒的面積。平均晶粒優(yōu)選地是0.1至0.7μm,是因為其抑制電化學(xué)腐蝕的效果好。

(防腐蝕鍍層的形成方法)

能夠通過利用鎳鋅合金電鍍壓接端子主體31的表面的至少與電線10的導(dǎo)體11接觸的部分而形成防腐蝕鍍層32。

例如,將鋅(zinc)與已知作為鍍鎳液的瓦特鍍鎳液(wattsbath)混合,以制備鎳鋅合金鍍液。將壓接端子主體31浸入該鎳鋅合金鍍液內(nèi)以電鍍,使得能夠形成防腐蝕鍍層32。因為容易控制薄膜厚度,所以優(yōu)選地通過恒定電流電解來執(zhí)行電鍍。

(裝備有端子的電線的制造方法)

例如,能夠如下制造壓接端子20。首先,如圖2所示,將電線10的端部插入到壓接端子20的電線連接部22內(nèi)。從而,將電線10的導(dǎo)體11置于形成在導(dǎo)體壓接部24的底板26上的防腐蝕鍍層32的上表面部分上,并且將電線10的設(shè)置有電線被覆部件12的部分置于形成在被覆部件扣壓部25的底板28上的防腐蝕鍍層32的上表面部分上。接著,按壓電線連接部22和電線10的端部,以使導(dǎo)體壓接部24和被覆部件扣壓部25變形。具體地,導(dǎo)體壓接部24的一對導(dǎo)體扣壓片27以包裹導(dǎo)體11的方式向內(nèi)彎曲,使得以導(dǎo)體11與底板26的上表面緊密接觸的狀態(tài)壓緊該導(dǎo)體11,防腐蝕鍍層32夾置在導(dǎo)體11與底板26的上表面之間。此外,被覆部件扣壓部25的一對被覆部件扣壓片29以包裹設(shè)置有電線被覆部件12的部分的方式向內(nèi)彎曲,使得以電線被覆部件12與底板28的上表面緊密接觸的狀態(tài)壓緊該電線被覆部件12。以這種方式,壓接端子20與電線10能夠通過壓接互相連接。

(裝備有端子的電線的效果)

該實施例的裝備有端子的電線使得能夠抑制在被覆電線與壓接端子之間的壓接部處的電化學(xué)腐蝕。而且,由于防腐蝕鍍層32能夠僅形成在壓接端子主體31的與電線10的導(dǎo)體11接觸的部分處,所以能夠降低裝備有端子的電線的制造成本。

(線束)

該實施例的線束包括上述裝備有端子的電線。具體地,如圖4所示,該實施例的線束2包括連接器40和上述裝備有端子的電線1。

在圖4中,連接器40的后面?zhèn)仍O(shè)置有多個未示出的配合端子裝接部,未示出的配合端子將要裝接于該多個未示出的配合端子裝接部。在圖4中,連接器的前面?zhèn)仍O(shè)置有多個腔體41,裝備有端子的電線1的壓接端子20將要裝接于該多個腔體41。各個腔體41設(shè)置有大致矩形的開口,使得裝備有端子的電線1的壓接端子20能夠裝接到該開口。此外,各個腔體41的開口形成為比裝備有端子的電線1的壓接端子20的截面稍大。當(dāng)裝備有端子的電線1的壓接端子20裝接于連接器40的腔體41時,裝備有端子的電線1的未示出的電線從圖4中的連接器40的前面?zhèn)葘?dǎo)出。

(線束的效果)

該實施例的線束使得能夠抑制在裝備有端子的電線中的被覆電線與壓接端子之間的壓接部處的電化學(xué)腐蝕,從而得到具有高耐腐蝕性的線束。而且,由于在裝備有端子的電線中,防腐蝕鍍層32能夠僅形成在壓接端子主體31的表面的與電線10的導(dǎo)體11接觸的部分處,所以能夠降低線束的制造成本。

實例

在下文中,將通過實例、比較例和參考例的方式更加詳細(xì)地描述本發(fā)明。然而,本發(fā)明不限于這些實例。

實例1

(壓接端子主體的制備)

制備具有圖2所示的形狀并且由純銅(c1020-h)制成的壓接端子主體31。

(鍍液的制備)

通過將金屬鋅添加于瓦特鍍鎳液而制備鍍液。具體地,首先,制備包含240克/升的硫酸鎳、45克/升的氯化鎳和30克/升的硼酸的瓦特鍍鎳液。接著,將表格1所示的量的金屬鋅溶解在10%的質(zhì)量濃度的鹽酸溶液中。進(jìn)一步地,將得到的52ml的氯化鋅的水溶液添加到500毫升的瓦特鍍鎳液中。從而,制備了含鋅的瓦特鍍鎳液。確定含鋅的瓦特鍍鎳液中的鋅和鎳的含量,使得當(dāng)在表格1所示的電解條件下通過電鍍由純銅制成的壓接端子主體而形成防腐蝕鍍層時,構(gòu)成所得到的防腐蝕鍍層的鋅鎳的重量比是采取表格1中的實例1的欄中示出的值(即,以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅)。表格1示出鍍液的成分。

(防腐蝕鍍層的形成)

接著,將壓接端子主體31浸入鍍液內(nèi),并且在表格1所示的條件下經(jīng)受恒定電流電解,以在壓接端子主體31上形成防腐蝕鍍層。具體的電鍍過程如下。

首先,準(zhǔn)備能夠浸入壓接端子主體31的電解槽、直流電源以及穩(wěn)壓器/恒流器(由toyocorporation制造的solartron1287)。利用表格1所示的鍍液填充電解槽。

接著,通過堿性脫脂洗滌作為被電鍍部件的壓接端子主體31,并且將壓接端子主體31浸入10%的硫酸中2分鐘用以酸洗,然后用水洗滌。該壓接端子主體31通過配線連接于直流電源的負(fù)極。另一方面,兩個鎳板通過配線連接于直流電源的正極。鎳板用于使得鍍液中的鎳濃度保持恒定。

壓接端子主體31和鎳板浸入電解槽內(nèi)的鍍液中。壓接端子主體31以位于兩個鎳板之間的方式安置在鍍液中。然后,使用穩(wěn)壓器/恒流器,在表格1所示的條件下執(zhí)行恒定電流電解。在完成電解之后,將壓接端子主體31從鍍液取出,并且用水洗滌。結(jié)果,得到了防腐蝕鍍層32形成在壓接端子主體31的整個表面上的壓接端子20。防腐蝕鍍層32具有2μm的厚度。

(防腐蝕鍍層的評估)

(防腐蝕鍍層的成分)

使用掃描電子顯微鏡(sem)和x射線能譜儀(edx)分析所得到的防腐蝕鍍層32的元素成分。結(jié)果,防腐蝕鍍層的材料是按質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金。表格1示出測量結(jié)果。

(裝備有端子的電線的形成)

使用包括如上形成的防腐蝕鍍層32的壓接端子20和包括作為導(dǎo)體的鋁電線的電線10來制備裝備有端子的電線1。具體地,如圖2所示,將壓接端子20的防腐蝕鍍層32與電線10以互相面對的方式安置,并且電線10的導(dǎo)體11由壓接端子20的一對導(dǎo)體扣壓片27壓緊,而電線10的電線被覆部件12由壓接端子20的一對被覆部件扣壓片29壓緊。從而,制備了圖1所示的裝備有端子的電線1。

(裝備有端子的電線的電化學(xué)腐蝕中的鋁腐蝕速率)

在裝備有端子的電線1中,壓接端子20的表面上的由鎳鋅合金制成的防腐蝕鍍層32與電線10的鋁制導(dǎo)體11接觸,并且可能在二者之間發(fā)生電化學(xué)腐蝕。因此,使用作為防腐蝕鍍層32的材料的鎳鋅合金測試片和作為導(dǎo)體11的材料的由鋁制成的純鋁測試片來計算電化學(xué)腐蝕中的鋁腐蝕速率。

[自然電位的測量]

具體地,首先,在電解質(zhì)溶液中測量純鋁測試片以及作為實例1的防腐蝕鍍層32的材料的以質(zhì)量計22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片的自然電位sp。更具體地,使用銀-氯化銀電極作為參考電極在25℃的3%質(zhì)量濃度的氯化鈉水溶液中測量自然電位。結(jié)果,純鋁測試片具有-0.794[vvs.ag-agcl]的自然電位spal,并且以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片具有-0.672[vvs.ag-agcl]的自然電位sp22%ni-78%zn。

(極化曲線的建立)

接著,確定電解質(zhì)溶液中的純鋁測試片以及作為實例1的防腐蝕鍍層32的材料的以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片的極化曲線pc。更具體地,通過25℃的3%質(zhì)量濃度的氯化鈉水溶液中的實驗分別確定純鋁測試片和以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片的陽極極化曲線apc和陰極極化曲線cpc。

將描述陽極極化曲線apc和陰極極化曲線cpc。極化曲線包括:當(dāng)從自然電位sp朝著較高電位極化測量樣本時得到的陽極極化曲線apc;以及當(dāng)從sp朝著較低電位極化測量樣本時得到的陰極極化曲線cpc。陽極極化曲線和陰極極化曲線二者均能夠描繪成曲線,其中橫軸表示電位(v)并且縱軸表示電流密度(a/cm2)(在下文中稱為“p-d曲線”)。具體地,物質(zhì)x的陽極極化曲線在p-d曲線中描繪為該物質(zhì)x的陽極極化曲線apcx。陽極極化曲線apcx從物質(zhì)x的自然電位值spx(該值位于電流密度是零的p-d曲線的橫軸上)開始,并且從該spx朝著較高電位且在電流密度增大的方向上延伸。同時,物質(zhì)x的陰極極化曲線描繪為該物質(zhì)x的陰極極化曲線cpcx,該陰極極化曲線朝著比spx低的電位并且在電流密度增大的方向上延伸。

當(dāng)具體測量時,純鋁測試片的陽極極化曲線apcal是這樣的曲線:其從-0.794[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位spal值)開始,并且朝著比該值高的電位且在電流密度增大的方向上延伸。同時,純鋁測試片的陰極極化曲線cpcal是這樣的曲線:其從-0.794[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位spal值)開始,并且朝著比該值低的電位且在電流密度增大的方向上延伸。

相似地,以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片的陽極極化曲線apc22%ni-78%zn是這樣的曲線:其從-0.672[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位sp22%ni-78%zn值)開始,并且朝著比該值高的電位且在電流密度增大的方向上延伸。同時,以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片的陰極極化曲線cpc22%ni-78%zn是從-0.672[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位sp22%ni-78%zn值)開始,并且朝著比該值低的電位且在電流密度增大的方向上延伸。

(腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率的計算)

如上所述,純鋁測試片具有-0.794[vvs.ag-agcl]的自然電位spal,并且是比以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片更加廉價的金屬,該鎳鋅合金測試片具有-0.672[vvs.ag-agcl]的自然電位sp22%ni-78%zn。因此,在p-d曲線上,純鋁測試片的陽極極化曲線apcal與以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片的陰極極化曲線cpc22%ni-78%zn交叉,并且具有交叉點ip;其中,該陽極極化曲線apcal從橫軸上的純鋁測試片的自然電位spal開始,并且朝著較高電位延伸;該陰極極化曲線cpc22%ni-78%zn從橫軸上的鎳鋅合金測試片的自然電位sp22%ni-78%zn開始,并且朝著較低電位延伸。該apcal與cpc22%ni-78%zn之間的交叉點ip處的電流密度dip[a/cm2]是純鋁測試片與以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度。而且,根據(jù)腐蝕電流密度來計算鋁腐蝕所需的每單位時間的電荷量。能夠使用每單位時間的電荷量、鋁的陽極反應(yīng)的氧化還原反應(yīng)方程al→al3++3e-、法拉第常數(shù)和鋁的密度來計算鋁腐蝕速率[微克/年]。

以這種方式,計算實例1的純鋁測試片與以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率[微克/年]。作為計算的結(jié)果,腐蝕電流密度是1.70×10-6[a/cm2],并且鋁腐蝕速率是3.12×104[微克/年]。鋁腐蝕速率由圖5中的“實例1”表示。注意,圖5中的橫軸的標(biāo)題“鋅含量”表示鎳鋅合金中的鋅含量。例如,圖5中的以質(zhì)量計為78%的鋅含量表示以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金。

通過掃描離子顯微鏡(sim)觀察實例1的防腐蝕鍍層32的表面。圖6示出結(jié)果。從圖6發(fā)現(xiàn)構(gòu)成防腐蝕鍍層32的以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金具有小晶粒。從圖6中可以設(shè)想:在實例1的防腐蝕鍍層32中,細(xì)小晶粒增大了顆粒邊界的面積,從而使顆粒邊界分散并且增加了電阻,因此減小了電化學(xué)腐蝕電流并且抑制了腐蝕。

比較例1

(壓接端子主體的制備)

制備與實例1中的壓接端子主體相同的由純銅制成的壓接端子主體31。

(鍍液的制備)

除了鍍液的成分如表格1所示改變之外,以與實例1中相同的方式制備含鋅的瓦特鍍鎳液作為鍍液。確定比較例1的含鋅瓦特鍍鎳液,使得當(dāng)通過在表格1所示的電解條件下電鍍由純銅制成的壓接端子主體而形成防腐蝕鍍層時,構(gòu)成所得到的防腐蝕鍍層的鋅鎳的質(zhì)量比采取表格1中的比較例1的欄中所示的值(即,以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅)。

(防腐蝕鍍層的形成)

除了電解條件如表格1所示改變之外,以與實例1中相同的方式使防腐蝕鍍層形成在壓接端子主體31上并且得到壓接端子。防腐蝕鍍層具有2μm的厚度。

(防腐蝕鍍層的形成)

(防腐蝕鍍層的成分)

以與實例1中相同的方式分析所得到的防腐蝕鍍層的元素成分。結(jié)果,防腐蝕鍍層的材料是以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金。表格1示出測量結(jié)果。

(裝備有端子的電線的形成)

以與實例1中相同的方式制備圖1所示的裝備有端子的電線1。

(裝備有端子的電線的電化學(xué)腐蝕中的鋁腐蝕速率)

除了使用以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片代替以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片之外,以與實例1中相同的方式測量所述以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片的自然電位sp82%ni-18%zn。得到所述以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片的陽極極化曲線apc82%ni-18%zn和陰極極化曲線cpc82%ni-18%zn。

(自然電位的測量)

鎳鋅合金測試片具有-0.217[vvs.ag-agcl]的自然電位sp82%ni-18%zn。

(極化曲線的建立)

以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片的陽極極化曲線apc82%ni-18%zn是這樣的曲線:其從-0.217[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位sp82%ni-18%zn值)開始,并且朝著比該值高的電位且在電流密度增大的方向上延伸。同時,陰極極化曲線cpc82%ni-18%zn是這樣的曲線:其從-0.217[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位sp82%ni-18%zn值)開始,并且朝著比該值低的電位且在電流密度增大的方向上延伸。

(腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率的計算)

如上所述,純鋁測試片具有-0.794[vvs.ag-agcl]的自然電位spal,并且是比以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片更加廉價的金屬,該鎳鋅合金測試片具有-0.217[vvs.ag-agcl]的自然電位sp82%ni-18%zn。因此,在p-d曲線上,純鋁測試片的陽極極化曲線apcal與以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片的陰極極化曲線cpc82%ni-18%zn交叉,并且具有交叉點ip,其中,該陽極極化曲線apcal從橫軸上的純鋁測試片的自然電位spal開始,并且朝著較高電位延伸,該陰極極化曲線cpc82%ni-18%zn從橫軸上的鎳鋅合金測試片的自然電位sp82%ni-18%zn開始并且朝著較低電位延伸。該apcal與cpc82%ni-18%zn之間的交叉點ip處的電流密度dip[a/cm2]是純鋁測試片與以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度。而且,根據(jù)腐蝕電流密度,能夠以與實例1中相同的方式計算鋁腐蝕速率[微克/年]。

以這種方式,計算純鋁測試片與比較例1的以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅的鎳鋅合金測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率[微克/年]。作為計算的結(jié)果,腐蝕電流密度是2.01×10-5[a/cm2],并且鋁腐蝕速率是3.70×105[微克/年]。鋁腐蝕速率由圖5中的“比較例1”表示。

比較例2

(壓接端子主體的制備)

制備與實例1中的壓接端子主體相同的由純銅制成的壓接端子主體31。

(鍍液的準(zhǔn)備)

除了鍍液的成分如表格1所示改變之外,以與實例1中相同的方式制備含鋅的瓦特鍍鎳液作為鍍液。確定比較例2的含鋅瓦特鍍鎳液,使得當(dāng)通過在表格1所示的電解條件下電鍍由純銅制成的壓接端子主體而形成防腐蝕鍍層時,構(gòu)成所得到的防腐蝕鍍層的鋅鎳的質(zhì)量比采取表格1中的比較例2的欄中所示的值(即,以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅)。

(防腐蝕鍍層的形成)

除了電解條件如表格1所示改變之外,以與實例1中相同的方式使防腐蝕鍍層形成在壓接端子主體31上并且得到壓接端子。防腐蝕鍍層具有2μm的厚度。

(防腐蝕鍍層的評估)

(防腐蝕鍍層的成分)

以與實例1中相同的方式分析所得到的防腐蝕鍍層的元素成分。結(jié)果,防腐蝕鍍層的材料是以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金。表格1示出測量結(jié)果。

(裝備有端子的電線的形成)

以與實例1中相同的方式制備圖1所示的裝備有端子的電線1。

(裝備有端子的電線的電化學(xué)腐蝕中的鋁腐蝕速率)

除了使用以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片代替以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片之外,以與實例1中相同的方式測量以所述質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片的自然電位sp93%ni-7%zn。得到所述以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片的陽極極化曲線apc93%ni-7%zn和陰極極化曲線cpc93%ni-7%zn。

(自然電位的測量)

鎳鋅合金測試片具有-0.188[vvs.ag-agcl]的自然電位sp93%ni-7%zn。

(極化曲線的建立)

以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片的陽極極化曲線apc93%ni-7%zn是這樣的曲線:其從-0.188[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位sp93%ni-7%zn值)開始,并且朝著比該值高的電位且在電流密度增大的方向上延伸。同時,陰極極化曲線cpc93%ni-7%zn是這樣的曲線:其從-0.188[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位sp93%ni-7%zn值)開始,并且朝著比該值低的電位且在電流密度增大的方向上延伸。

(腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率的計算)

如上所述,純鋁測試片具有-0.794[vvs.ag-agcl]的自然電位spal,并且是比以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片更加廉價的金屬,該鎳鋅合金測試片具有-0.188[vvs.ag-agcl]的自然電位sp93%ni-7%zn。因此,在p-d曲線上,純鋁測試片的陽極極化曲線apcal與以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片的陰極極化曲線cpc93%ni-7%zn交叉,并且具有交叉點ip;其中,該陽極極化曲線apcal從橫軸上的純鋁測試片的自然電位spal開始,并且朝著較高電位延伸;該陰極極化曲線cpc93%ni-7%zn從橫軸上的鎳鋅合金測試片的自然電位sp93%ni-7%zn開始,并且朝著較低電位延伸。該apcal與cpc93%ni-7%zn之間的交叉點ip處的電流密度dip[a/cm2]是純鋁測試片與以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度。而且,根據(jù)腐蝕電流密度,能夠以與實例1中相同的方式計算鋁腐蝕速率[微克/年]。

以這種方式,計算純鋁測試片與比較例2的以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅的鎳鋅合金測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率[微克/年]。作為計算的結(jié)果,腐蝕電流密度是2.11×10-5[a/cm2],并且鋁腐蝕速率是3.88×105[微克/年]。鋁腐蝕速率由圖5中的“比較例2”表示。

比較例3

(壓接端子主體的制備)

制備與實例1中的壓接端子主體相同的由純銅制成的壓接端子主體31。

(鍍液的制備)

除了鍍液的成分如表格1所示改變之外,以與實例1中相同的方式制備不含金屬鋅的瓦特鍍鎳液。表格1示出鍍液的成分。

(防腐蝕鍍層的形成)

除了電解條件如表格1所示改變之外,以與實例1中相同的方式使防腐蝕鍍層形成在壓接端子主體31上并且得到壓接端子。防腐蝕鍍層具有2μm的厚度。

(防腐蝕鍍層的評估)

(防腐蝕鍍層的成分)

以與實例1中相同的方式分析所得到的防腐蝕鍍層的元素成分。結(jié)果,防腐蝕鍍層的材料是鎳,即,以質(zhì)量計為100%的鎳。表格1示出測量結(jié)果。

(裝備有端子的電線的形成)

以與實例1中相同的方式制備圖1所示的裝備有端子的電線1。

(裝備有端子的電線的電化學(xué)腐蝕中的鋁腐蝕速率)

除了使用以質(zhì)量計為100%的鎳的純鎳測試片代替實例1的以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片之外,以與實例1中相同的方式測量所述以質(zhì)量計為100%的鎳的純鎳測試片的自然電位spni。得到所述以質(zhì)量計為100%的鎳的純鎳測試片的陽極極化曲線apcni和陰極極化曲線cpcni。

(自然電位的測量)

純鎳測試片具有-0.105[vvs.ag-agcl]的自然電位spni。

(極化曲線的建立)

以質(zhì)量計為100%的鎳的純鎳測試片的陽極極化曲線apcni是這樣的曲線:其從-0.105[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位spni值)開始,并且朝著比該值高的電位且在電流密度增大的方向上延伸。同時,陰極極化曲線cpcni是這樣的曲線:其從-0.105[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位spni值)開始,并且朝著比該值低的電位且在電流密度增大的方向上延伸。

(腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率的計算)

如上所述,純鋁測試片具有-0.794[vvs.ag-agcl]的自然電位spal,并且是比所述以質(zhì)量計為100%的鎳的純鎳測試片更加廉價的金屬,該純鎳測試片具有-0.105[vvs.ag-agcl]的自然電位spni。因此,在p-d曲線上,純鋁測試片的陽極極化曲線apcal與以質(zhì)量計為100%的鎳的純鎳測試片的陰極極化曲線cpcni交叉,并且具有交叉點ip;其中,該陽極極化曲線apcal從橫軸上的純鋁測試片的自然電位spal開始,并且朝著更高電位延伸;該陰極極化曲線cpcni從橫軸上的純鎳測試片的自然電位spni開始,并且朝著更低電位延伸。該apcal與cpcni之間的交叉點ip處的電流密度dip[a/cm2]是純鋁測試片與純鎳測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度。而且,根據(jù)腐蝕電流密度,能夠以與實例1中相同的方式計算鋁腐蝕速率[微克/年]。

以這種方式,計算純鋁測試片與比較例3的以質(zhì)量計為100%的鎳的純鎳測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率[微克/年]。作為計算的結(jié)果,腐蝕電流密度是1.07×10-5[a/cm2],并且鋁腐蝕速率是1.97×105[微克/年]。

通過掃描離子顯微鏡(sim)觀察比較例3的防腐蝕鍍層32的表面。圖7示出結(jié)果。從圖7發(fā)現(xiàn)構(gòu)成防腐蝕鍍層32的純鎳,即,以質(zhì)量計為100%的鎳具有大晶粒。

參考例1

(鍍錫的銅的電化學(xué)腐蝕中的鋁腐蝕速率)

模擬傳統(tǒng)的壓接端子的電化學(xué)腐蝕,其中由純銅制成的壓接端子主體31的表面鍍錫。使用純錫測試片來測量自然電位并且建立極化曲線。然后,使用純錫測試片和實例1的純鋁測試片的極化曲線來計算電化學(xué)腐蝕中的鋁腐蝕速率。具體地,除了使用以質(zhì)量計為100%的錫的純錫測試片代替實例1的以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的鎳鋅合金測試片之外,以與實例1中相同的方式測量以質(zhì)量計為100%的錫的純錫測試片的自然電位spsn。得到陽極極化曲線apcsn和陰極極化曲線cpcsn。

(自然電位的測量)

純錫測試片具有-0.35[vvs.ag-agcl]的自然電位spsn。

(極化曲線的建立)

以質(zhì)量計為100%的錫的純錫測試片的陽極極化曲線apcsn是這樣的曲線:其從-0.35[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位spsn值)開始,并且朝著比該值高的電位且在電流密度增大的方向上延伸。同時,陰極極化曲線cpcsn是這樣的曲線:其從-0.35[vvs.ag-agcl](即,p-d曲線的橫軸上的自然電位spsn值)開始,并且朝著比該值低的電位且在電流密度增大的方向上延伸。

(腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率的計算)

如上所述,純鋁測試片具有-0.794[vvs.ag-agcl]的自然電位spal,并且是比以質(zhì)量計為100%的錫的純錫測試片更加廉價的金屬,該純錫測試片具有-0.35[vvs.ag-agcl]的自然電位spsn值。因此,在p-d曲線上,純鋁測試片的陽極極化曲線apcal與以質(zhì)量計為100%的錫的純錫測試片的陰極極化曲線cpcsn交叉,并且具有交叉點ip;其中,該陽極極化曲線apcal從橫軸上的純鋁測試片的自然電位spal開始,并且朝著更高電位延伸;該陰極極化曲線cpcsn從橫軸上的純錫測試片的自然電位spsn開始,并且朝著更低電位延伸。該apcal與cpcsn之間的交叉點ip處的電流密度dip[a/cm2]是純鋁測試片與純錫測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度。而且,根據(jù)腐蝕電流密度,能夠以與實例1中相同的方式計算鋁腐蝕速率[微克/年]。

以這種方式,計算純鋁測試片與參考例1的以質(zhì)量計為100%的錫的純錫測試片之間的電化學(xué)腐蝕的腐蝕電流密度和鋁腐蝕速率[微克/年]。作為計算的結(jié)果,腐蝕電流密度是4.53×10-6[a/cm2],并且鋁腐蝕速率是8.32×104[微克/年]。鋁腐蝕速率由圖5中的“參考例1”表示。

如上所述,對于鎳鋅合金的元素比例彼此不同的實例1(以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅)、比較例1(以質(zhì)量計為82%的鎳和18%的鋅)和比較例2(以質(zhì)量計為93%的鎳和7%的鋅),在圖5中總共標(biāo)繪出了三個鋁腐蝕速率。然后,建立連接這三個點的擬合曲線c。該擬合曲線c由y=-5230.5x+442512表示,其中,x表示圖5的橫軸上的鋅含量[%以質(zhì)量計],并且y表示縱軸上的鋁腐蝕速率[微克/年]。圖5示出擬合曲線c。

接著,將擬合曲線c與參考例1的8.32×104[微克/年]的鋁腐蝕速率比較,以計算擬合曲線c中的腐蝕速率比參考例1的鋁腐蝕速率低的范圍。結(jié)果揭示了:在擬合曲線c中的從以質(zhì)量計為69%到以質(zhì)量計為78%的x的范圍(即,圖5中的以質(zhì)量計為a%與以質(zhì)量計為b%之間的范圍r)中,鎳鋅合金的鋁腐蝕速率比參考例1的鋁腐蝕速率低。這表示:在壓接端子中,通過使用具有從以質(zhì)量計為31%的鎳和69%的鋅到以質(zhì)量計為22%的鎳和78%的鋅的范圍中的成分的鎳鋅合金,使防腐蝕鍍層形成在壓接端子主體的表面上,這樣的壓接端子具備比具有鍍錫表面的傳統(tǒng)的壓接端子低的鋁腐蝕速率。

在上文中,已經(jīng)通過實施例描述了本發(fā)明。然而,本發(fā)明不限于此,并且能夠在不背離本發(fā)明的精神的情況下做出各種修改。

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