触头材料

随着开关电器向高电压、大电流及小型化、长寿命方向发展，对触头材料的电性能要求也越来越高。 纳米触头材料成为触头材料研究和制备的一个热点。

对纳米块体触头材料的研究大多还处在实验室研究阶段， 离实际应用还有很多问题需要解决,主要原因有：

（1）纳米结构在块体材料中的应用比低维材料困难得多，不仅理论分析比低维纳米材料复杂，而且纳米结构块体材料的可控制备更是一个复杂的制备科学和技术问题。 已经制备出的纳米触头材料普遍存在气体含量偏高、致密度较低等缺陷，因而阻碍了纳米触头材料电性能的提高。

（2）纳米触头材料电性能研究不够深入和全面 。触头材料使用场合不同， 对电性能的要求亦不同。如对于高压真空触头材料，要求截流值低、耐压强度高和分断能力高；对于低压开关用触头材料，要求截流值低、耐电弧烧蚀和抗熔焊性能好。

（3）对于纳米材料的开发大多凭借开发人员的经验， 采用大量的破坏性型式试验筛选的方法，缺少理论的指导。对组成纳米触头材料的微粒尺寸和成份与电参数和热学参数之间的关系研究不够深入，多得出的是定性的结果，如相对于常规触头材料，纳米触头材料的熔点降低、比热容增大、热导率降低等。 为了综合评价纳米触头材料的电性能，减少开发成本和缩短开发周期，需要加强纳米材料理论研究。

中文名称

电触头材料

英文名称

electric contact materials

定　　义

适用于电路通电或连接的导电材料。按工作电流的负荷大小分为电力工业中用的强电或中电电触头，仪器仪表、电子装置、计算机等设备中的弱电电触头。

应用学科

材料科学技术（一级学科），金属材料（二级学科），特殊用途金属材料（三级学科），电阻合金（四级学科）

单一纯金属难以满足触头的全部要求。随着真空开关设备向大容量化发展，触头材料经历了由单一金属向二元再到多元复合材料的开发过程。在不同的使用场合，对触头材料的要求也有不同程度的侧重。触头电特性对材料物理性质的要求存在着诸多相互矛盾之处；

1.低截流水平要求材料具有低的导电、导热性能和低的熔点。而高的开断能力、抗熔焊性和抗电磨损性能要求与其相反的性质。这也是研制触头材料最大的难点之一。

2.具有抗熔焊能力的材料一般脆性较大，强度较差，这与要求触头较高的机械强度和抗变形、电磨损性能具有矛盾的方面。为解决或减小上述矛盾，多数材料工作者认为合金化是唯一选择。在合金元素的选择方面，根据不同要求，存在下述趋向。