为何大年夜多半的插头都是铜镀锡和铜镀银而较少见到纯铜？

这个疑问看似大略，但它的内在却很深。

紧张，要理解插头是什么？插头，在电气技能中叫做接插件，它是机器与电气的联合体，起到衔接线路的浸染。
例如咱们的 USB 插头、以太网 RJ45 插头、插线板插头，还有供配电断路器的大电流接插件、高压开关的手车接插件和低压开关柜的抽屉接插件等等。

由于接插件所衔接的双方并纷歧定是同一类用电电器，接插件必须满意标准的外在布局标准，以及电气特性参数和规约。
因而，接插件归于电气技能中的标准件。

咱们先看榜首个疑问：接插件的资料的电阻率

下图是常用导电资料的电阻率：

接插件的资料常日选用铜基合金。
例如纯铜、黄铜、铍青铜等等。
资料的外表镀银或许镀锡，乃至镀金。

看下图中 CPU 反面的插针，它是镀金的吗？

从电阻率表中咱们看到，导电性最佳的是银，其次是铜，再其次是锡。

事实上，接插件是需求必定强度的。
而锡和银很软，底子就没法满意接插件的插接强度。
以是，接插件的本体都是铜，外表镀锡或许镀银罢了。

第二个疑问：接插件镀锡镀银真的只是只是为了进步导电性吗？

当导电资料流过电流后，只需电流的频率不太高，则电流是流过导电资料的悉数截面的。
即便当频率很高时，资料的趋肤效应也有必定的穿透深度。
例如铜在 50 赫兹下的穿透深度是 9.3 毫米。

接插件常日都非常纤细，趋肤效应不是很大，因而电流会流过接插件的悉数截面。

咱们看下图：

此图中有两种接线端子实物图片，图中上部是绷簧接线端子，图中下部是螺钉接线端子。
右图是绷簧接线端子的布局示意图。

从图中咱们能理解，插头刺进插座后，触摸簧片与插头之间是需求有触摸压力的，不然就无法完成牢固的触摸。
关于螺钉接线端子，触摸压力来自于螺钉；关于绷簧接线端子，触摸压力来自于绷簧。

咱们还知道，接插件在作业时，是会发生温升的。
温升包括两有些，榜首有些是导线温升，第二有些是触摸温升。
温升的表达式如下：

在这儿， 是温升，I 是流过导体的电流，Kt 是归纳散热系数，S 是导体截面积，M 是导体截面周长， 是导体的电阻率，Uj 是触摸电压，L 是洛沦兹系数，T 是触摸点的温度（单位是 K）。

咱们看到，接插件的温升近似与所流过的电流的平方成正比，与触摸电压的平方也近似成正比，而且留神到触摸电压 Uj 即是触摸电阻与电流的乘积。

由此可见，接插件的触摸电阻是多么紧张。

在 GB14048.5-2008《低压开关设备和操控设备 第 5 有些：操控电路电器和开关元件机电式操控电路电器》中，把用于操控的线路界说为辅佐回路，而辅佐回路的电流利常在 5A 以下。

由此可知，接插件本来分为两种，榜首种是 5A 以下小电流的接插件，第二种是 5A 以上的大电流接插件。
大电流接插件的电流利常从 10A 到 6300A，例如低压抽屉式断路器（见前面一张图中的 Emax 断路器）的一次回路接插件电流规格就从 1250A 到 6300A。

关于小电流接插件，它的温升不高，它的重点是进步导电性，降落触摸电阻。
因而，小电流接插件的插头组件和触摸簧片组件镀银的意图便是进步接插件的导电性；

关于大电流接插件，它的温升很高，它的重点是降落温升。
因而，大电流接插件的插头组件和触摸簧片组件镀锡或许镀银的意图便是进步接插件的温升。

关于大电流接插件，标准中规则，裸铜资料的温升是 60K，镀锡资料的温升是 65K，镀银资料的温升是 70K，详细见 GB14048.1-2012《低压开关设备和操控设备 第 1 有些：总则》的附表。

如今，咱们剖析题主的疑问：

题主疑问的表明是：众所周知铜的导电性比银好，为何所有插头上的铁片不该用铜而利用银？

榜首，关于接插件中的铁片。

看得出来，题主关于工业产品非常生疏，他以为带有弹性的资料就必定是铁片。
本来铍青铜的导电性和弹性都远远优于铁片，而黄铜的弹性也很不错，以是接插件中的弹性资料常日不是铁片，而铍青铜和黄铜。

第二，关于接插件类型。

题主明显谈论的是小电流接插件。
那么定论是，镀银的意图是进步导电性，详细见前面的叙说。

别的题主有一个误区，他以为铜的导电性优于银。
定论刚好相反，详细见前面的电阻率表。

终极的定论是什么？

定论是：电触摸本来是有很深的理论的。
它涉及到资料、电化学、电气触摸和温升理论、发热理论等等。
其内容博学多才，涵盖了很多根本理论和工程演习。
因而，有关电触摸的表述绝不是这个走马不雅观花帖子能够阐明明白的。

有关电器的理论有五个，分别是发热理论、电动力理论、电触摸理论、电弧理论和电磁体系理论。
电触摸理论是这五大理论之一。

在国际上有电触摸学会，它以电触摸的构建者霍姆命名。
我国也有干系的学会。

题主的疑问到此应该答复结束了。
但我一起给咱们提一些疑问：

榜首个疑问：如果接插件的插头资料是铜镀锡，接插件的插座触摸簧片资料是铜镀银，两者可否永劫光带电作业？会呈现何种景象？怎么处理？

第二个疑问：为何大电流接插件有温升疑问？它和接插件资料的机器强度有何联系？怎么处理这个疑问？

看到评论辩论区的评论辩论了，咱们都依据自个的理解给出理解说。
现已到了午休时候，我往返答吧。

榜首个疑问的答复：

这个疑问的答复与化学有关。

咱们看下图：

上图（图 1）中，三种基底金属分别是锡、铜和银。
三种金属被各自氧化，天生的氧化物分别是：

（氧化锡）、

（氧化铜）和

氧化银。

由于空气中不免有水份，以是在水汽的传染下，呈现金属的正离子。
金属正离子与金属本体之间的电极电位如下：

咱们看到各种不一样金属的电极电位分别是：

；

；

。

为何银的电极电位不是 -0.15224V，而是 0.7999V？自个想去（上图中的数据是碘化银）。

咱们看到，锡的电极电位最低，银的电极电位最高。
由此得知，按金属活动次序表，锡在铜的左面，因而锡比铜生动；银在铜的右边，因而铜比银生动。

以是，铜镀锡后，若镀层不完全，或许镀层有破口，则锡向铜搬运电子，锡被氧化，而铜被复原；同理，铜镀银后，若镀层不完全，或许镀层有破口，则铜向银搬运电子，铜被氧化，而银被复原。
可见，前者是锡被堕落，后者是铜被堕落。

如果接插件的插头资料是铜镀锡，接插件的插座触摸簧片资料是铜镀银，则能够想见，锡紧张被堕落，接着铜被堕落。
随着堕落加重，触摸越来越差。
严重时插头资料的基底金属铜会因锈蚀而无法作业，乃至开裂。

看到评论辩论区有评论辩论说，氧化银也会导电。
事实上，在这儿底子就没有氧化银，只要氧化锡和氧化铜。
银现已被复原为金属银了。

这儿阐述的事理是氧化复原反响，是中学化学的必学内容。

由此咱们得到一个紧张定论：不管是插头仍是插座，它们的导电资料的外表处理办法应该是一起的：要么都镀锡，要么都镀银。
若选用不一样的外表处理办法，呈现的电化学反响有可能会堕落导电资料。

第二个疑问的答复：

这个疑问与金属资料的机器强度随着温度增加而降落有关。

咱们来看下图：

就像我在图中注释所说的，铜在接连发热时，才一百多摄氏度铜的机器特性就开始降落了。

此图摘自《金属资料手册》。

也因而，接插件中非常留神它的作业温度和温升。
国家的逼迫性标准和标准规则，接插件和端子的运转温升肯定不能超越它规则值。

留神曲线 2，它表征的是铜在遭到短路电流瞬时冲击时霎光阴发热机器强度降落情形，可见它的机器强度降落程度比运转下要略微好一些。

我留神到多少评论辩论中谈到了触头的触摸疑问，而且与接插件相稠浊。
我把这个疑问给弄清一下。
咱们看下图：

咱们先看下图：从图中咱们看到，触头体系的温升由 3 有些构成。
榜首有些是静触头的导电杆有些，也即温升1；第二有些是导电杆与触头的衔接有些，或许焊接有些，这儿的温升是2；第三有些是动态触头相接有些的温升，也即3。

再看上图，咱们看到了插头的温升1，看到了插头与插座之间的温升3，但没有2。

值得留神的是，关于接插件，插头与插座弹性簧片之间的触摸点不止一个，因而有多个3 一起奉献温升。

咱们来看核算1 的公式：

；

再看核算2 的公式：

；

咱们再看3 的公式：

咱们无妨经由核算来看看接插件温升与大电流触头温升有何差异：

咱们假定两者的环境温度都是 30 度，归纳散热系数都是 7。
插头导电杆的横截面积是 1 平方毫米，截面周长是 3.54 毫米，假定电流是 1A，触摸电压为 10 毫伏，LT 是 8.2X10^(-6)；触头的镀锡导电杆的横截面积是 30X10=300 平方毫米，截面周长是 80 毫米，电流是 630A，触摸电压亦为 10 毫伏，LT 也是 8.2X10^(-6)。
咱们用一样的方法来核算两者的最高温升，只管接插件本来无需核算中央的温升。

先核算接插件：

也便是说，插头和插座组合的最高温升为 4.14K。
咱们现已知道环境温度为 30 度，则接插件组合内部的最高温度为 30+4.14=34.14 度。

需求阐明的是：接插件的触摸点不止一个，因而每一个详细的触摸点的电流更小，温升也更低。
但为了陈说便利起见，此处姑且以为只要一个触摸点。

咱们看到，接插件组合的温升并不高，更何况考虑到多点触摸后温升更低。

再看大电流触头温升：

咱们看到，动态触头联系处的温升是 68.7K。

咱们来核算各处的温度：已知环境温度是 30 度，导电杆的温度是 30+54.3=84.3 度，触头与导电杆衔接处的温度是 30+67.2=97.2 度，而触头相接处的温度为 30+68.7=98.7 度。

由 GB14048.1-2012《低压开关设备和操控设备 第 1 有些：总则》的规则，开关电器的环境温度为 40 度时，镀锡导电杆最高温升不得超越 65K。
显见，上述导电杆温升仅为 54.3K，彻底满意哀求。

从这儿咱们看到，本来导电杆的镀锡与镀银只是只影响到它为温升约束值罢了，不会对导电才能做出任何奉献。

一起咱们也看到，温升的主体是导电杆。
也因而，在 GB14048.1-2012 中把导电杆也即开关电器的接线端子的温升作为开关电器的温升约束值。
明显，这样规则后既便于丈量又便于方案操控，是非常合理的。

经由比照核算，咱们看到了小电流接插件与大电流接插件的底子不一样之处：前者镀锡或许镀银用于进步导电才能，而后者则用于进步温升。

题主主题的疑问到此悉数诠释结束。

这个帖子写得太长了，也仰仗于我刚好没什么事。

不过，若知友们能真实理解其间的知识点，我会感到非常欣喜。

考虑到读我的答复贴的知友大多是大学生，或许新入职的电气作业者，请咱们留神这个帖子给咱们的提示：咱们的知识布局应该是全面的，而且要灵敏地把握所学知识。