Il existe de nombreuses options pour les terminaux de placage, généralement divisées en quatre catégories : métaux nobles, métaux inertes, alliages et dispersions. Les trois premières catégories sont déjà établies et utilisées, tandis que la décentralisation commence tout juste à émerger pour répondre au besoin de connectivité à haute puissance dans la recharge des véhicules électriques et des applications similaires. Nous commençons par un bref aperçu des concepts de base des systèmes de galvanoplastie, puis décrivons les propriétés des métaux nobles, des métaux inertes et des alliages, et concluons par un bref aperçu des avantages potentiels des dispersions.
Les systèmes de placage sont généralement des structures multicouches, où la couche supérieure peut être un revêtement relativement mince. Les surfaces métalliques inertes comme l’étain se retrouvent souvent dans les produits de consommation. Les applications industrielles, militaires, médicales et autres applications de haute performance se tournent souvent vers les métaux précieux. Les métaux précieux sont souvent utilisés comme alliages. Par exemple, l'or pur est trop mou pour de nombreuses applications, tandis que l'or allié au cobalt, au nickel ou au fer, appelé « or dur », est utilisé pour offrir une plus grande durabilité (Figure 1). D’autres métaux précieux comme l’argent peuvent également être utilisés comme alliages pour augmenter la dureté.
métaux précieux
L'or est très conducteur même à basse tension. Il présente une excellente résistance à l’oxydation et à la corrosion par rapport aux autres options. Il est idéal pour une utilisation dans des environnements très humides ou avec des cycles de chaleur fréquents.
L'argent fonctionne bien dans les applications à haute puissance. Il est moins cher que l’or et constitue un bon choix pour les contacts plus gros et à courant élevé.
Le palladium a une conductivité électrique et thermique élevée et résiste à la corrosion. Il est plus dur que l’or ou l’argent, ce qui en fait un bon choix pour les applications nécessitant une plus grande durabilité.
Le rhodium est plus dur que le palladium et résiste à la corrosion et aux acides. Il est idéal pour les applications nécessitant une bonne résistance à l’usure et une dureté élevée.
métal inerte
L'étain est non toxique et convient donc à certaines applications médicales. Ceci est peu coûteux et convient aux applications nécessitant un petit nombre de cycles d'accouplement.
Le nickel est très dur, durable et résistant à la corrosion. Sa combinaison de durabilité et de conductivité élevée le rend adapté aux applications à usage intensif.
Le cuivre est l’un des métaux les plus conducteurs, mais il nécessite une couche protectrice pour éviter la corrosion. Il est souvent utilisé comme base pour un placage métallique ultérieur.
alliage métallique
Le bronze blanc est un alliage amagnétique composé de cuivre, d’étain et de zinc plus conducteur que le nickel. Il est idéal pour de nombreux connecteurs médicaux et RF.
L'alliage palladium-nickel est résistant à la corrosion et présente une faible résistance de contact. Il présente une bonne soudabilité et peut gérer un grand nombre de cycles d'accouplement. Le placage palladium-nickel fait souvent briller l’or.
Le nickelage autocatalytique peut être appliqué sur des surfaces conductrices et non conductrices. Le nickelage autocatalytique contient jusqu'à 14 % de phosphore. Plus la teneur en phosphore est élevée, plus la résistance à la corrosion est grande, mais la dureté diminue.
L'alliage nickel-phosphore présente une résistance élevée à l'usure et à la corrosion. Ils ont une bonne soudabilité mais ont une conductivité électrique inférieure à celle des autres alliages.
Dispersion de graphite d'argent
Des dispersions argent-graphite ont été développées pour être utilisées dans les contacts d'applications à haute puissance telles que les chargeurs de véhicules électriques. Il combine les propriétés de l’argent fin et de l’argent dur. La fine matrice d'argent offre une conductivité élevée et le graphite augmente la résistance à l'usure et permet une durée de vie élevée. La dispersion uniforme et aléatoire des particules de graphite est l'une des clés d'une durabilité élevée (Figure 2).
Résumer
Une large gamme d'options de placage est disponible pour prendre en charge différents niveaux de conductivité, de robustesse environnementale, de durabilité et d'autres besoins d'application. Avec le développement des matériaux de placage en dispersion de graphite, le choix traditionnel entre les métaux précieux, les métaux inertes et divers alliages s'élargit.
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