DE3751260T2 - Mit keramik beschichtete verbindungseinheit. - Google Patents
Mit keramik beschichtete verbindungseinheit.Info
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Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft einen keramikbeschichteten Anschluß, der für eine elektrische Verbindung verwendet wird.
- Bislang umfaßt ein Anschluß für eine elektrische Verbindung ein Basismaterial, das aus einer Kupferlegierung hergestellt ist, und eine plattierte Schicht, die auf das Basismaterial beschichtet ist und aus Zinn (Sn), einem Lot, Nickel (Ni), Gold (Au), Silber (Ag) oder ähnlichem besteht, was entsprechend den Betriebsbedingungen ausgewählt wird.
- Beispielsweise wird Zinn, das billig ist, auf den elektrischen Verbindungsanschluß plattiert, um die Korrosionsbeständigkeit des Anschlusses zu verbessern. Gold, das kaum oxidiert, wird auf den elektrischen Verbindungsanschluß plattiert, wenn ein geringer elektrischer Strom durch den elektrischen Verbindungsanschluß fließt. Es ist wesentlich, Gold zu plattieren, insbesondere im Fall eines Anschlusses, der in einer rauhen Umgebung verwendet wird, beispielsweise im Freien oder unter der Haube eines Automobils, in der ein geringer elektrischer Strom beeinflußt wird.
- Jedoch ist das Plattieren mit Zinn dahingehend problematisch, daß dieses eine schlechte Zuverlässigkeit aufweist, da der elektrische Verbindungsanschluß korrodieren kann, wenn dieser lange Zeit benutzt wird. Das Plattieren mit Gold ist dahingehend problematisch, daß es teuer ist und daß dieses schlechtere mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise den Abrasionswiderstand besitzt.
- Ein Anschluß nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 ist aus der GB-A-2 130 795 bekannt.
- Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen elektrischen Verbindungsanschluß zu schaffen, durch den die obigen Probleme gelöst werden und wobei der Anschluß einen guten Wärmewiderstand aufweist.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Anschluß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
- Erfindungsgemäß ist ein keramikbeschichteter elektrischer Verbindungsanschluß vorgesehen, bei dem eine elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht an einer Oberfläche des Anschlusses vorgesehen ist und eine elektrisch leitende Zwischenschicht ist zwischen einem Basismaterial des Anschlusses und der elektrisch leitenden Keramiküberzugsschicht vorgesehen, dadurch gekennzeichnet, daß das Basismaterial aus einer elektrisch nicht leitenden Keramik besteht.
- Die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht besteht aus einer elektrisch leitenden Keramik, beispielsweise aus mindestens einer, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Titankarbid, Titannitrid, Wolframkarbid, Wolframnitrid, Zirkonkarbid, Zirkonnitrid, Chromkarbid und Chromnitrid besteht.
- Die elektrisch leitende Zwischenschicht, die wahlweise vorhanden ist, kann aus jedem Metall hergestellt sein, vorzugsweise aus mindestens einem, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Nickel, Kupfer, Chrom, Silber, Gold, Nickel/Chrom, Kupfer/Nickel und Kupfer/Nickel/Chrom besteht.
- Die elektrisch leitende Zwischenschicht und die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht besitzen eine Dicke, die beispielsweise mit der Art des verwendeten Basismaterials und den Betriebsbedingungen variiert. Üblicherweise besitzt die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht eine Dicke von mehreren Mikrometern.
- Die elektrisch leitende Zwischenschicht kann auf das Basismaterial durch ein Plattierungsverfahren, wie beispielsweise ein Vakuumablagerungsverfahren aufgebracht werden. Die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht kann auf die elektrisch leitende Zwischenschicht oder das Basismaterial durch ein Spatterverfahren, ein CVD-Verfahren, ein Plasma- CVD-Verfahren oder ein Ionenplattierungsverfahren aufgebracht werden.
- Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft erläutert. Die vorliegende Erfindung ist natürlich nicht auf die Ausführungsbeispiele der Zeichnungen beschränkt.
- Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht eines männlichen Flachsteckers und eines weiblichen Anschlusses, die eine Ausführungsform des elektrischen Verbindungsanschlusses gemäß der vorliegenden Erfindung darstellen.
- In Fig. 1 weisen sowohl der männliche Flachstecker 1, wie auch der weibliche Anschluß 2 auf ihren gesamten Oberflächen elektrisch leitende Schichten auf, die aus einer elektrisch leitenden Zwischenschicht und einer elektrisch leitenden Keramiküberzugsschicht bestehen. Der weibliche Anschluß 2 hat gebogene Abschnitte 21 und gekrümmte Abschnitte 22. Die gebogenen Abschnitt 21 und die gekrümmten Abschnitte 22 werden üblicherweise durch Biegen oder Krümmen eines flachen Basismaterials ausgebildet, nachdem die elektrisch leitende Zwischenschicht und die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht auf dem Basismaterial ausgebildet sind. Jedoch können die elektrisch leitende Zwischenschicht und die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht nach dem Biegen oder Krümmen des Basismaterials ausgebildet werden.
- Die elektrisch leitende Zwischenschicht und die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht brechen während dem Biegen oder dem Krümmen niemals auf oder blättern ab.
- Da der männliche Flachstecker 1 und der weibliche Anschluß 2 die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht besitzen, rosten diese nicht und sie besitzen hervorragende verschiedene mechanische Eigenschaften wie beispielsweise einen Abrasionswiderstand, einen Widerstand gegen Auseinanderziehen. Deshalb können der männliche Flachstecker 1 und der weibliche Anschluß 2 für lange Zeit unter rauhen Bedingungen verwendet werden.
- Fig. 2 ist eine Querschnittsansicht des männlichen Flachsteckers 1 entlang der Linie A-A' in Fig. 1. Der männliche Flachstecker 1 besteht aus dem Basismaterial 3, der elektrisch leitenden Zwischenschicht und der äußersten elektrisch leitenden Keramiküberzugsschicht 5. In dieser Zeichnung ist jedes Element, nämlich das Basismaterial 3, die Zwischenschicht 4 und die äußerste Schicht 5 nicht in seiner tatsächlichen Größe dargestellt.
- Der elektrische Verbindungsanschluß gemäß der vorliegenden Erfindung hat gute mechanische Eigenschaften, wie beispielsweise Abrasionswiderstand und Korrosionswiderstand, oxidiert nicht und besitzt eine gute Beständigkeit, da er die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht besitzt. Der Anschluß besitzt auch einen guten Wärmewiderstand. Die oben beschriebenen guten Wirkungen können auch nach einem langen Gebrauch unter rauhen Umständen andauern.
- Wenn die elektrisch leitende Zwischenschicht eine größere Härte als das Basismaterial besitzt, kann die elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht sich kaum Abschälen oder Brechen durch beispielsweise eine Deformation des Basismaterials.
Claims (3)
1. Keramikbeschichteter, elektrischer Verbindungsanschluß,
bei dem eine elektrisch leitende Keramiküberzugsschicht
(5) auf einer Oberfläche des Anschlusses vorgesehen ist,
und bei dem eine elektrisch leitende Zwischenschicht (4)
zwischen einem Basismaterial (3) des Anschlusses und der
elektrisch leitenden Keramiküberzugsschicht (5)
vorgesehen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
das Basismaterial (3) aus einer elektrisch nicht
leitenden Keramik hergestellt ist.
2. Keramikbeschichteter, elektrischer Verbindungsanschluß
nach Anspruch 1, wobei die elektrisch leitende
Keramiküberzugsschicht (5) aus mindestens einem
Keramikmaterial hergestellt ist, das aus der Gruppe
ausgewählt ist, die aus Titankarbid, Titannitrid,
Wolframkarbid, Wolframnitrid, Zirkonkarbid, Zirkonnitrid,
Chromkarbid und Chromnitrid besteht.
3. Keramikbeschichteter, elektrischer Verbindungsanschluß
nach Anspruch 1 oder 2, wobei die elektrisch leitende
Zwischenschicht (4) aus mindestens einem Material
hergestellt ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus
Nickel, Kupfer, Chrom, Silber, Gold, Nickel/Chrom,
Kupfer/Nickel und Kupfer/Nickel/Chrom ausgewählt ist.
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