一种电信连接器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种连接器，尤其涉及一种电信连接器。
【背景技术】
[0002] 连接器是我们电子工程技术人员经常接触的一种部件。它主要起到在电路内被阻 断处或孤立不通的电路之间，架起沟通的桥梁，从而使电流流通，使电路实现预定功能的作 用。
[0003] 随着消费电子、汽车电子、通信终端市场的快速增长以及全球连接器生产能力不 断向亚洲及中国转移，亚洲已成为连接器市场最有发展潜力的地方，而中国将成为全球连 接器增长最快和容量最大的市场。
[0004] 连接器的主要配套领域有交通、通信、网络、IT、医疗、家电等，配套领域产品技术 水平的快速发展及其市场的快速增长，强有力地牵引着连接器技术的发展。到目前为止，连 接器已发展成为产品种类齐全、品种规格丰富、结构型式多样、专业方向细分、行业特征明 显、标准体系规范的系列化和专业化的产品。
[0005] 总体上看，连接器技术的发展呈现出如下特点：信号传输的高速化和数字化、各类 信号传输的集成化、产品体积的小型化微型化、产品的低成本化、接触件端接方式表贴化、 模块组合化、插拔的便捷化等等。以上技术代表了连接器技术的发展方向，但以上技术并不 是所有连接器都必需的，不同配套领域和不同使用环境的连接器，对以上技术的需求点是 完全不一样的。但是，在不同的应用条件下，都会随着氧化速度、应力松弛和金属间互化物 形成的程度等长期老化过程的进行，导致连接器最终失效。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是针对现有技术中存在的上述问题，提出了一种机械性能、电气性 能较好，使用寿命久的电信连接器。
[0007] 本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种电信连接器，包括连接器本体，连 接器本体由三维编织碳纤维/铝合金复合材料制成，三维编织碳纤维/铝合金复合材料包 括体积百分比含量分别为5-10%的三维编织碳纤维和90-95%的铝合金。
[0008] 由于铜合金具有良好的导电性和导热性，因此，目前大多数连接器均采用铜合金 材料制成。但是，铜资源的匮乏，铜合金材料价格较高，所以，需要一种材料代替铜合金用以 制备连接器。而铝合金密度低、强度高、塑性好，且同样具有良好的导电性和导热性，尤其是 铝合金的价格低廉，因此，可以用于替代铜合金制备连接器。
[0009] 因碳纤维具有较高的强度、韧性、抗冲击性、耐疲劳性和较好的热点性能，抗拉强 度和拉伸弹性模量远远超过了铝合金，所以碳纤维的加入不仅大幅度提高了复合材料的导 电性能和导热性能，还大大提高了复合材料的力学性能，尤其是提高了复合材料承受外力 作用的能力，大幅度提高了复合材料的拉伸强度、弯曲强度等。此外，碳纤维通过三维编织 的方法制成预制件后再与铝合金制成复合材料，使复合材料具有优异的整体受力性能，使 用该复合材料制成的连接器导电性能、机械性能和力学性能优异，使用时不易发生变形损 坏。同时，碳纤维的高导热性和低热膨胀性可使连接器表层金属受热程度降低，从而减小连 接器的热疲劳倾向性，延长连接器的使用寿命。而且，碳纤维密度小，减轻了连接器的重量， 使用更加方便、便捷，且碳纤维的抗化学腐蚀性增强了复合材料的耐用性。
[0010] 若三维编织碳纤维在复合材料中含量过少，起不到较好的增强作用，但若含量过 多，外观变差，表面浮纤较严重，综合性能难以得到有效提高。因此本发明以铝合金为主体， 添加5-10%的三维编织碳纤维形成综合性能较好的三维编织碳纤维/铝合金复合材料，并 用来制成本发明的连接器，从而使本发明的连接器具有较好的综合性能。
[0011] 在上述的一种电信连接器中，铝合金由以下成分（以质量百分比计）组成：Si: 5. 5-6%,Zr：0. 05-0. 15%,B：0. 1-0.2%,Sr：0. 01-0. 03%,Fe：0. 5-0. 7%,Cu^ 0. 01%, Mg彡 0· 01%，Mn彡 0· 01%，Cr彡 0· 001%，Ti彡 0· 02%，V彡 0· 02%，Zn彡 0· 05%，稀土 元素：0. 01-0. 1 %，余量为A1以及不可避免的杂质元素。
[0012] 由于本发明铝合金是用以代替铜合金制备连接器用，需要保证良好的导电性和导 热性，因此，对本发明铝合金而言，Fe、Cu、Ti、Zn、Mn、Cr等元素均属于杂质，这些元素含量 越少，铝合金的导电率就越高。而铝合金中常见的Si元素含量降低后，其在铝合金基体中 的固溶度相对减少，铝合金内电子通过的能力更强，因而其导电、导热性能得到提高。
[0013] 而本发明为了提高铝合金的导电、导热性能，还在铝合金中添加了B元素和Zr元 素。因为，同时添加B元素和Zr元素后，B元素可以使合金中的部分Zr元素由固溶态转变 为析出态，以细小的板片状第二相粒子的形态存在于晶粒内部和晶界处，减少晶格畸变，改 善铝合金基体的有序性，从而可以对铝合金的导电、导热性能的改善产生有益影响。
[0014] 此外，本发明还在铝合金中加入了稀土元素，稀土元素具有优良的除气、除杂作 用，还可以改善金属的晶体组织结构，使铝合金晶体越完整，异类原子等引起的晶格畸变、 晶界等缺陷越少，杂质元素、合金元素以析出态而非固溶态存在于基体中，使其电阻越小， 电子越容易通过，从而提高铝合金的导电、导热性能。但是，如果稀土元素含量过多，铝合金 的导电、导热性能还是会再出现降低的现象，因为，稀土元素在细化铝合金晶粒组织的同时 增加了电子通过的难度，而且，稀土元素的含量的增加导致部分稀土元素固溶于铝合金晶 体中，使其电阻增大。因此，稀土元素的含量必须控制在本发明合理范围内。
[0015] 作为优选，稀土元素由Y和Er按质量比为（0.5-1.5) :1组成，因为，本发明铝合金 中含有Zr元素，Zr在改善铝合金导电性和机械性能的时候，两者不能协调，随着Zr元素含 量的变化，当导电性性能提高的时候，机械性能有所下降；而当导电性能降低的时候，机械 性能则有所提高。而稀土Er元素的作用刚好与Zr元素的作用相反，因此，将Er元素和Zr 元素共同使用的时候，可以起到很好的协同作用，同时改善铝合金的导电、导热性能和机械 性能。而Y元素是与Er元素复配使用效果最好的稀土元素，可以起到较好的细化晶粒和净 化作用，提高铝合金的导电、导热性能和机械性能。
[0016] 在上述的一种电信连接器中，三维编织碳纤维为碳纤维通过三维五向混编而成， 编织角为20-35度。碳纤维具有优良的可编织性，编织角为20-35度的预制件的稳定性好， 制成的复合材料整体性能较优良。
[0017] 在上述的一种电信连接器中，碳纤维的表面形成有Si02涂层，Si02涂层的厚度为 0. 5-1. 2μm。由于碳纤维和铝合金的模量相差很大，在复合材料的制备过程中，液体金属对 碳纤维的润湿性很差，碳纤维与合金钢的界面是以机械结合为主的物理结合，界面既无扩 散也无化学反应。这种界面结合较弱，其横向剪切强度较小，限制了材料强度的提高。而 Si02在与铝合金熔成的金属液接触时，在碳纤维表面与铝合金中的还原性金属发生反应生 成Si，Si与铝合金中A1的浸润性大大优于A1与碳纤维的浸润性，因此本发明在碳纤维的 表面涂覆有一层Si02涂层以增加二者的浸润性，提高了液体金属对碳纤维的浸润和界面的 稳定性。
[0018] 在上述的一种电信连接器中，在碳纤维的表面形成Si02涂层的方法为：用 30-45 %的硝酸粗化碳纤维表面，然后将碳纤维浸渍于配置好的Si02溶胶中，真空浸渍l_2h 后，取出干燥、烧结即可。硝酸处理碳纤维表面，以官能团的形式固定了大量的氧，并使碳纤 维表面显著起坑，增加了表面粗糙度，使SiOjP铝合金更好的结合在碳纤