Existen muchas opciones para revestir terminales, generalmente divididas en cuatro categorías: metales nobles, metales inertes, aleaciones y dispersiones. Las tres primeras categorías ya están establecidas y utilizadas, mientras que la descentralización apenas comienza a surgir para abordar la necesidad de conectividad de alta potencia en la carga de vehículos eléctricos y aplicaciones similares. Comenzamos con una breve revisión de los conceptos básicos de los sistemas de galvanoplastia, luego describimos las propiedades de los metales nobles, los metales inertes y las aleaciones, y concluimos con una breve descripción general de las posibles ventajas de las dispersiones.
Los sistemas de revestimiento suelen ser estructuras multicapa, donde la capa superior puede ser un recubrimiento relativamente delgado. Las superficies metálicas inertes como el estaño se encuentran a menudo en productos de consumo. Las aplicaciones industriales, militares, médicas y otras de alto rendimiento a menudo recurren a metales preciosos. Los metales preciosos se utilizan a menudo como aleaciones. Por ejemplo, el oro puro es demasiado blando para muchas aplicaciones, mientras que el oro aleado con cobalto, níquel o hierro, conocido como "oro duro", se utiliza para proporcionar una mayor durabilidad (Figura 1). Otros metales preciosos como la plata también se pueden utilizar como aleaciones para aumentar la dureza.
metales preciosos
El oro es muy conductor incluso a bajos voltajes. Tiene una excelente resistencia a la oxidación y la corrosión en comparación con otras opciones. Es ideal para usar en ambientes con alta humedad o ciclos de calor frecuentes.
La plata funciona bien en aplicaciones de alta potencia. Es menos costoso que el oro y es una buena opción para contactos más grandes y de alta corriente.
El paladio tiene una alta conductividad eléctrica y térmica y es resistente a la corrosión. Es más duro que el oro o la plata, lo que lo convierte en una buena opción para aplicaciones que requieren mayor durabilidad.
El rodio es más duro que el paladio y resistente a la corrosión y a los ácidos. Es ideal para aplicaciones que requieren buena resistencia al desgaste y alta dureza.
metal inerte
El estaño no es tóxico y, por lo tanto, es adecuado para algunas aplicaciones médicas. Esto es de bajo costo y adecuado para aplicaciones que requieren una pequeña cantidad de ciclos de acoplamiento.
El níquel es muy duro, duradero y resistente a la corrosión. Su combinación de durabilidad y alta conductividad lo hace adecuado para aplicaciones de uso intensivo.
El cobre es uno de los metales más conductores, pero requiere una capa protectora para evitar la corrosión. A menudo se utiliza como base para el posterior revestimiento de metal.
aleación de metal
El bronce blanco es una aleación no magnética compuesta de cobre, estaño y zinc que es más conductora que el níquel. Es ideal para muchos conectores médicos y de RF.
La aleación de paladio-níquel es resistente a la corrosión y tiene una baja resistencia al contacto. Tiene buena soldabilidad y puede manejar una gran cantidad de ciclos de acoplamiento. El baño de paladio y níquel a menudo destella en oro.
El niquelado electrolítico se puede aplicar tanto a superficies conductoras como a no conductoras. El niquelado electrolítico contiene hasta un 14% de fósforo. Cuanto mayor es el contenido de fósforo, mayor es la resistencia a la corrosión, pero la dureza disminuye.
La aleación de níquel-fósforo tiene una alta resistencia al desgaste y a la corrosión. Tienen buena soldabilidad pero tienen una conductividad eléctrica más baja que otras aleaciones.
Dispersión de grafito de plata.
Se han desarrollado dispersiones de plata y grafito para su uso en contactos en aplicaciones de alta potencia, como cargadores de vehículos eléctricos. Combina las propiedades de la plata fina y la plata dura. La fina matriz de plata proporciona una alta conductividad y el grafito aumenta la resistencia al desgaste y soporta un ciclo de vida alto. La dispersión uniforme y aleatoria de las partículas de grafito es una de las claves para una alta durabilidad (Figura 2).
Resumir
Se encuentra disponible una amplia gama de opciones de revestimiento para soportar distintos niveles de conductividad, resistencia ambiental, durabilidad y otras necesidades de aplicación. Con el desarrollo de materiales de revestimiento de dispersión de grafito, se está ampliando la elección tradicional entre metales preciosos, metales inertes y diversas aleaciones.
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