Uute energiasõidukite, arukate võrkude ja taastuvenergia kiire kasutuse stsenaariumides tinatatud vasest siinid on saanud oma suurepärase juhtivuse, korrosioonikindluse ja protsessi stabiilsuse tõttu peamiste juhtivate komponentide jaoks esimeseks valikuks. Selles artiklis analüüsime põhjalikult tinatamise protsessi kolme põhietappi koos autoriteetsete eksperimentaalsete andmete ja tööstuslike rakendusjuhtumitega, et süstemaatiliselt demonstreerida selle elektrijuhtivuse, antioksüdantide kaitse ja keevituskindluse optimeerimist, et suurendada tehnoloogiliste eeliste viit mõõdet, mis on seotud inseneriprojekti ja teadusliku aluse valikuga.

What are the process tinned copper busbars?

1. Eeltöötlusprotsessi süsteemi uuendamine

Vastavalt [GB/T 5585.1-2018] standardnõuetele peaks vasest siinide alusmaterjaliks olema T2 klassi vask (vase + hõbeda sisaldus ≥ 99,9%). Kaasaegne eeltöötlusprotsess murrab läbi traditsioonilise füüsilise poleerimismeetodi ja võtab kasutusele kolmeetapilise keemilise töötlemise meetodi:

• Leeliseline rasvaärastus: kasutades pinnaõli ja rasva eemaldamiseks pH ≥ 12 NaOH lahust (kontsentratsioon 50 g/L), temperatuuri reguleerimine on 60-80 ℃.
• ultrahelišokk: 40 kHz kõrgsageduslikud ultrahelilained mikronisuuruste saasteainete osakeste eemaldamiseks
• Marineerimise aktiveerimine: 10% väävelhappe lahust kasutatakse samaaegselt oksiidikihi eemaldamiseks ja aktiivse pinna moodustamiseks.

See protsess vähendab vasest siinide pinnakaredust algselt 2,5 μm-lt 0,8 μm-ni, mis parandab oluliselt plaadistuskihi nakkuvust (vt tabel 1).

2. Plaatimise parameetrite intelligentne reguleerimine

Impulssplaadistuse tehnoloogia uuenduslik juurutamine läbi perioodiliste voolumuutuste (sagedus 100 Hz, töötsükkel 30%), et saavutada tihe plaadistuskiht. Võrreldes traditsioonilise alalisvooluga katmisega väheneb tinakihi poorsus 62% võrra ja paksuse ühtlus paraneb ±1,5 μm-ni (vt tabel 1). Peamised parameetrid hõlmavad järgmist:

• Tina ioonide kontsentratsioon: 25-40 g/L
• Voolutihedus: 1,5-3 A/dm²
• Pindamislahuse temperatuur: 20-35°C

3. Järeltöötluse tehnoloogilised uuendused

Võetakse kasutusele kahekordne kaitseprotsess:

• Nanomastaabis tihendustöötlus: silikooni sisaldava kaitsevahendi kasutamine mikroskoopiliste pooride täitmiseks.
• Antioksüdantne passiveerimine: iseparanev kaitsekiht moodustatakse kromaadi muundamiskilega.

What are the advantages of Tin-plated copper busbar?

1. Elektrijuhtivuse optimeerimine

Kuigi tinakattekiht vähendab üldist juhtivust umbes 5% võrra, on tinaoksiidi (SnO₂) juhtivus selle pinnal 18 korda kõrgem kui vaskoksiidil (CuO), mis säilitab pikaajalisel kasutamisel stabiilse juhtivuse.

2. Pikaajaline kaitse oksüdatsiooni eest

Võrdlus 168-tunnise soolapihustustestiga:

• Paljas vasksiin: 72 tundi rohelist roostet, 168 tundi korrosiooniala > 30%.
• Tinatud vask: 480 tundi ilma nähtava korrosioonita, 1000 tundi korrosioonikiirus <3%.

3. Jootmise töökindluse läbimurre

Matt-tinatamine (pinna karedus Ra = 1,2μm) võrreldes heleda tinaga (Ra = 0,3μm), keevitustugevus suurenes 40% võrra. Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5 joodise kasutamisel ulatub jootekoha nihketugevus 58 MPa, ületades tunduvalt IEC standardis nõutud 45 MPa.

4. Täiustatud soojuse hajumine

Tinaga kaetud kihi soojusjuhtivus ulatub 67W/mK ja spetsiaalse mustriga disainiga saab soojuse hajumise efektiivsust tõsta 22% võrra. 200A pideva voolu korral on tinatatud vasest siini temperatuuritõus 18 ℃ madalam kui palja vasest siini oma.

5. Kasu keskkonnale ja majandusele

 What is the Application?

A. Uue energiaga sõidukite väli

800 V kõrgepingeplatvormi arhitektuuris on tinatatud vasest siinidest saanud akumooduli ühendamise standard. Tesla 4680 akusüsteem kasutab 0,15 mm üliõhukese tinaga kaetud kihi disaini, mis suurendab energiatihedust 16% võrra.

B. Rahvusvahelised standardid

Standard IEC 61238-1:2018 lisab uue spetsifikatsiooni tinakattekihi paksuse testimiseks, mis nõuab kriitilistes piirkondades ≥8 μm katmist ja 95% servade katmist.

How is the Process Flow Diagram?

Vase siini ettevalmistamine → leeliseline rasvaärastus (60℃/10min) → peitsimise aktiveerimine (10%H₂SO₄/2min)
↓
Tinamisvann (Sn²⁺ 30g/L, 25℃) → Impulssvärvimine (2A/dm², 15 min)
↓
Kromaadi passiveerimine (50 ℃/30 s) → Kuuma õhu kuivatamine (80 ℃/5 min)

Järeldus

Tinaga kaetud vasest siinid, Tänu protsessiinnovatsioonile, et saavutada jõudluses läbimurdeid, on suurem juhtivusstabiilsus kui paljalt vasest siinidel, et parandada 28% ja korrosioonikindlust pikendada rohkem kui 5 korda. Kuna teised juhtivad ettevõtted jätkavad nanoplaadistamise, gradientsulamite ja muude uute tehnoloogiate uurimis- ja arendustegevuse edendamist, on tinatatud vasest siinidel suurem väärtus nutivõrgus, andmekeskustes ja muudes esilekerkivates valdkondades. Disainiüksustel on soovitatav eelistada tinaga kaetud toodete kasutamist, mis vastavad standardile IEC 61238 ja tagavad pikaajalise töökindluse regulaarse soolapihustustestide abil (vt ASTM B117).