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电连接器在航天、电子、通信等行业中应用广泛,是某些电子系统中重要的基础元件之一,可在电器终端之间提供连接与分离功能,并承担信号与能量的传输任务。工作在低温环境的电连接器两侧可能存在压力不同、温度不同甚至介质种类不同的情况,所以对其密封性能有着更严格要求。电连接器中起到密封作用的部件为电连接器插座,常用膨胀合金和玻璃进行封接。玻璃材料的绝缘体使金属材料的接触体保持正确的位置排列,接触体与接触体之间、接触体与壳体相互绝缘,从而使电信号得到正确传递。由于制造壳体、接触体、绝缘体的材料热膨胀性质相差较大,常温下生产的电连接器在低温环境工作时,各封接界面处残余应力增大,甚至产生不同程度的开裂,进而出现泄漏状况,对整个系统造成严重影响。为了改善低温电连接器的密封性能,本文开展了三方面的研究工作:1)探究测量材料热膨胀特征参数的方法,并总结了用应变片测量热膨胀特征参数的原理。设计并搭建一套低温下材料热膨胀特征参数测量实验装置,对装置进行修正实验和验证实验。利用该测试装置对低温电连接器设计和制备过程中所涉及的材料(膨胀合金4J29、4J33、4J34、4J29A、4J29B、4J29C、4J29D,玻璃DM-305、DM-308、7070)在77K-293K范围内的热膨胀特征参数进行了测量与分析,给出了其在该范围内的收缩率-温度特性曲线以及各自在不同温区内的平均线膨胀系数,为模拟计算提供数据支持。2)根据低温下电连接器由热变形而引起的残余应力大小来反映同等压力下各部位发生泄漏的可能性,采用ANSYS软件对封接组件的残余应力进行数值模拟分析。分析了插针半径、壳孔半径、中心距、材料组合、温度等因素对低温电连接器最大残余应力的影响程度。3)设计并搭建一套电连接器密封性能检测实验装置,根据国内外相关标准制定检测方案,对各样品分别进行密封性能检测。经检测,样品在各实验条件下密封性能均达标。被检测样品的结构尺寸和材料选择参考了模拟过程所采用的参数及所得结果。