浅论铜材做为端子导体金属材料的现实性与优越性

发布时间：2013-09-30 作者：张胜豪 菲尼克斯电气中国公司

        菲尼克斯电气的五种连接技术的在中国众多行业里得到广泛应用，其中久负盛名的UK系列螺钉端子与CLIPLINE COMPLETE全系列中的螺钉端子UT系列在行业应用中占有率颇高。
        在所有进口品牌中,菲尼克斯电气是唯一做到螺钉端子使用铜材质的电气连接厂家。本文将对包括铜材质在内的多种主要工业材料的物理化学性质,适用于工业领域的应用做一个简单分析。

菲尼克斯电气CLIPLINE COMPLETE及直插式技术

        铜 , 是一种稳定的金属。相比而言，其他很多元素都有这样那样的缺陷。比如某些金属在电气性物理延展性方面都很出色，但就是有毒；或者他们看起来很完美，但一遇水就会爆炸(比如钠和镁)。但是，铜没有这些缺陷，是一种各方面都很稳定的金属。
        铜的电导性在已知的所有元素中高居第二，甚至强过金。在电导性上排名第一的是银,而铜只比银的电导性差7%，但价格仅仅是其一小部分,所以拿铜材做端子的金属材料是现实而明智的选择。
        尽管铜也有小小的缺憾，那就是与空气接触时会慢慢氧化,但金属中很少有材料可以避免氧化,比如金,但金的价格是铜的约6000倍，显然代价太高。好在为了解决铜的氧化,可以用表面镀层的方法来解决。
        银 , 一种天生的货币单位。银的主要问题是会生锈，这使得在古代为银器抛光居然是一种职业。银 ，不是最抗腐蚀的元素,也不是最硬的,更不是最昂贵的,它在任何一方面都不能称为”最”,但银获得了一个奖项——最好的电导率 (可参见表1)

        金 , 金本位的标准。人们天生渴求的元素,似乎只有碳在以钻石形式存在的时候才能激起同样的欲望。黄金的储量很小,据相关数据表明，人类历史上已开采的所有黄金总量勉强可填满两个奥运标准的游泳池。金，在工业上的应用是其尊贵的品质 : 永不生锈。这使得它是作为电气触头的绝佳材料——在常规导体材料上一般都是用铜, 但如需频繁的开合某一点, 那金永不生锈的品质将会脱颖而出，即便只是镀上薄薄一层.

菲尼克斯UK 系列螺钉端子

        铁, 最为常见的材料,在工业上,主要以钢的形式出现。铁/钢的优势是坚固(比如作为菲尼克斯电气导轨材料) 和方便于铸造、机械加工、淬火等工艺处理(比如作为菲尼克斯电气工具的刀刃材料)，并有着极低的总成本。
        需要指出的是, 菲尼克斯电气工具的刀刃工具钢并不仅仅只是坚硬，真正的好钢应该是硬而不脆,硬而有韧性。“硬而不脆”指的是可以进行普通淬火(让钢材在短时间内急剧升温,在更短的时间内急剧降温,以达到完美的洛氏硬度), 而如果要达到“硬而有韧性”就必须用到电磁感应的二度淬火。菲尼克斯的工具刀刃,利用高频交流电通过导体时的集肤效应,仅在表面达到淬火的坚硬,而钢材内部仍然具有良好的韧性。而铁/钢的良好可塑性与经济性, 正好在菲尼克斯电气新一代TBI端子的夹线框和螺钉上得到了全面应用。
        铝 ,它可以像铁一样容易制造,是一种非常优秀的工业原料:  轻而足够坚硬 (这也是为何菲尼克斯电气等主流厂家也有铝质导轨的原因)。 铝与铁一样都极易生锈。不同的是,铝暴露在空气中时,会将一层薄薄的铝锈将自己包裹起来,铝锈是一种坚硬而透明的氧化物,可以保护内部的铝继续与空气反应。 而铁/钢则用一层红色的片状物包裹自己,很快就会脱落,内部新鲜的铁暴露出来继续氧化。
        因为铝锈的坚硬与稳定,铝质的材料几乎不需要二次镀层即可直接使用,比如菲尼克斯电气的铝质导轨。