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        淺談復(fù)合材料電連接器

        2014-02-19 12:19:57尋麗紅崔艷梅
        科技創(chuàng)新與應(yīng)用 2014年6期
        關(guān)鍵詞:復(fù)合材料

        尋麗紅 崔艷梅

        摘 要:復(fù)合材料連接器是指用復(fù)合材料代替?zhèn)鹘y(tǒng)連接器中某些金屬件的連接器。這種連接器具有耐磨性強,重量輕等特點。文章從實際出發(fā)闡述了我國加快發(fā)展復(fù)合材料連接器研制的必要性,以及簡述了國內(nèi)外復(fù)合連接器發(fā)展情況。以及國內(nèi)一些廠家在這方面做出的努力和成績。

        關(guān)鍵詞:聚醚醚酮;復(fù)合材料;性能

        1 引言

        電連接器是為電氣終端之間提供連接與分離功能的一種元件,近年來,伴隨著數(shù)字、IT技術(shù)的發(fā)展;航天器電子設(shè)備的重量趨小、抗干擾能力趨強;海洋探測設(shè)備的耐環(huán)境性能趨高等因素以及國防建設(shè)中各種新型武器裝備的出現(xiàn),都對連接器產(chǎn)品性能提出了更高的要求。主要集中在以下幾個方面。

        1.1 重量輕、小型化要求

        由于航空、宇航等領(lǐng)域?qū)B接器產(chǎn)品的重量和體積要求日漸趨小。

        1.2 耐環(huán)境性能要求

        隨著我國航天、航空技術(shù)、航海、石油勘探及軍事電子設(shè)備技術(shù)的發(fā)展,對連接器產(chǎn)品的耐環(huán)境要求提出了更加苛刻的要求。

        1.3 高可靠性能要求

        未來裝備要求具有更高的可靠性、更長的儲存時間和工作壽命,以適應(yīng)無人值守、全天候工作狀態(tài)。與之匹配的連接器可靠性能也得做響應(yīng)提高。

        1.4 多功能、集成化要求

        由于整機設(shè)備的集成化、小型化,要求連接器產(chǎn)品具有多功能性,具有高混裝特性,具有多系列、多模塊組合等特性,以實現(xiàn)整機上的各種預(yù)定用途,為用戶提供各種特殊功能的線路連接。

        1.5 抗電磁干擾性能要求

        目前在通信、網(wǎng)絡(luò)、軍事、航空、航天、醫(yī)療、消費電子、電子對抗、相控陣?yán)走_(dá)等領(lǐng)域,都提出了電磁兼容要求,迫切需要具有更高抗電磁干擾性能的連接器產(chǎn)品。

        由于傳統(tǒng)連接器的一些固有特點造成其不能達(dá)到上述一些要求。所以為了適應(yīng)電子信息業(yè)的迅速發(fā)展和國防科技現(xiàn)代化的發(fā)展需求,實現(xiàn)連接器的高性能、高可靠、耐環(huán)境、多功能、小型化、綠色、高效、安全;實現(xiàn)我國高端連接器的獨立自主研制和批量生產(chǎn)能力;就必須要加快新一代復(fù)合材料連接器的研究和發(fā)展、努力創(chuàng)新,滿足各領(lǐng)域配套需要,發(fā)揮高新連接器產(chǎn)品對我國經(jīng)濟發(fā)展、技術(shù)進(jìn)步的重要支撐和推動作用。

        2 國內(nèi)外復(fù)合材料連接器發(fā)展情況

        傳統(tǒng)連接器所用的材料大部分是有色金屬,更進(jìn)一步的發(fā)展是采用了工程塑料,已出現(xiàn)了聚苯硫醚、聚醚醚酮等復(fù)合材料連接器。國際上復(fù)合材料連接器也主要應(yīng)用于宇航級,部分特殊場合如石油采探行業(yè)亦有應(yīng)用。其中MIL-C-29600A產(chǎn)品被廣泛采用。該標(biāo)準(zhǔn)有A、B兩個系列,A系列采用MIL-C-38999的安裝板空位排列,B系列采用MIL-C-81511的安裝板空位排列。

        完成復(fù)合材料連接器的研制,即可實現(xiàn)國內(nèi)復(fù)合材料連接器零突破;打破我國高端連接器及其組件一直依賴國外進(jìn)口從而受國外制約的現(xiàn)狀;同時,該項目屬世界領(lǐng)先水平,可帶動我國連接器打入國際市場,實現(xiàn)和國際接軌,推動我國連接器行業(yè)的升級換代。一些國內(nèi)廠家為此已經(jīng)做出了很大努力,某些產(chǎn)品已經(jīng)被采用到航天設(shè)備中。并得到認(rèn)可。

        3 對復(fù)合材料連接器的研制與創(chuàng)新

        近年來,我公司對于復(fù)合材料在連接器領(lǐng)域中應(yīng)用已有初步探索,并在一些新產(chǎn)品中加以小批量應(yīng)用。如為用戶提供應(yīng)用于星地GPS定位裝置的連接器,其結(jié)構(gòu)件采用復(fù)合材料替代金屬材料,結(jié)構(gòu)緊湊,耐環(huán)境性強、重量輕,用戶經(jīng)上機試用,認(rèn)可度頗高,現(xiàn)已批量定貨應(yīng)用于整機。應(yīng)用復(fù)合材料優(yōu)越的防水密封性能,為用戶設(shè)計的產(chǎn)品已大量應(yīng)用于石油深井鉆探的鉆桿部位。為用戶提供的一種微動開關(guān)產(chǎn)品,應(yīng)用于某空對地區(qū)域封鎖子彈藥引信裝置,該產(chǎn)品主要了復(fù)合材料的強抗沖擊力性能,現(xiàn)該產(chǎn)品已批量生產(chǎn)。

        3.1 主要研究、開發(fā)內(nèi)容及采用的工藝技術(shù)

        3.1.1 研究內(nèi)容:復(fù)合材料改性技術(shù);復(fù)合材料電連接器產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、電性能、機械性能、密封性能、耐環(huán)境性能的設(shè)計技術(shù);產(chǎn)品特殊接觸對的設(shè)計技術(shù);產(chǎn)品高數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)等技術(shù)以及復(fù)合材料的研發(fā)技術(shù)。

        3.1.2 工藝技術(shù):復(fù)合材料成型技術(shù);復(fù)合材料表面金屬涂覆技術(shù);超精密薄壁塑料件注射成型技術(shù);接觸件高精度加工成型技術(shù);接觸件鍍金技術(shù);復(fù)合材料外殼精密加工成型技術(shù);外殼鍵、槽成型技術(shù);屏蔽簧片精密加工技術(shù);彈性零件的熱處理技術(shù)(卡爪、屏蔽環(huán)、卡簧、彈簧);產(chǎn)品裝配中的密封封裝技術(shù)等。

        3.1.3 技術(shù)指標(biāo):重量輕,較傳統(tǒng)連接器重量降低四分之三;工作溫度:-65℃~250℃;振動:10~2000Hz,65g(正弦)、50G(rms)(隨機振動);沖擊:3ms半波正弦達(dá)3000m/s2;耐鹽霧:3000小時以上;使用壽命:3000次以上。

        3.2 創(chuàng)新點及技術(shù)關(guān)鍵

        3.2.1 復(fù)合材料的改性研究及研制。應(yīng)用塑料聚醚醚酮(PEEK)樹脂為主要原料,進(jìn)行復(fù)合材料改性,替代有色金屬銅、鋁合金,生產(chǎn)連接器外殼、絕緣件。

        3.2.2 MIL38999典型產(chǎn)品的研制,實現(xiàn)高新復(fù)合材料連接器的關(guān)鍵技術(shù)突破;具有高混裝特性,可裝入多種接觸件,如高低頻混裝等??蛇m用于大功率,高壓、高速、高頻傳輸,滿足軍民各種使用領(lǐng)域。

        3.2.3 復(fù)合材料的成型及涂覆技術(shù)。

        3.2.4 高速連續(xù)跳步模的設(shè)計制造技術(shù)。

        4 新一代復(fù)合材料連接器發(fā)展趨勢

        新一代復(fù)合材料連接器,是代表目前國際上最先進(jìn)的連接器,同時產(chǎn)品覆蓋面廣,可多領(lǐng)域應(yīng)用。根據(jù)各領(lǐng)域?qū)π乱淮鷱?fù)合材料連接器的不同要求。產(chǎn)品向系列化、多品種、高性能、集成化以及多檔次、規(guī)?;内厔莅l(fā)展,以滿足各類電子設(shè)備的不同需求。

        項目產(chǎn)品多領(lǐng)域應(yīng)用的特點將給我國諸多產(chǎn)業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟效益。產(chǎn)業(yè)化完成后,可迅速全面推廣應(yīng)用,在國內(nèi)形成一新型的產(chǎn)業(yè),意義深遠(yuǎn)。由于產(chǎn)品的特殊、高端性能優(yōu)勢,在重大項目實施期內(nèi)即可迅速推廣,形成可觀的市場規(guī)模。

        5 結(jié)束語

        新一代復(fù)合材料連接器是未來連接器的發(fā)展方向。我們有必要加快復(fù)合連接器的研制,來推動我國高端連接器生產(chǎn)技術(shù)水平。

        參考文獻(xiàn)

        [1]劉洋.適應(yīng)高科技時代要求的新連接器技術(shù)[J].機電元件,2011.

        [2]楊奮為.宇航級電連接器的材料質(zhì)量控制研究[J].質(zhì)量與可靠性,2010.

        [3]楊奮為.電連接器共性技術(shù)研究[J].機電元件,2011.

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