Ti3SiC2-Cu 新型真空触头材料电接触特性及失效机理研究

触头是电力系统的重要组成部分，其严酷的工作条件对材料性能提出了苛刻要求。以WC为高熔点组元的WC-Ag、WC-Cu是目前最主要的真空接触器触头材料，前者性能较好但价格昂贵，后者因价格便宜而应用广泛，但性能明显逊于前者。Ti3SiC2是一种兼具陶瓷与金属性质的新型材料，与WC相比，其电阻率、密度更低，熔点、热导率和比热更高，模量与热胀系数更接近于金属，且具有良好的抗氧化性和自润滑性，因此用Ti3SiC2代替WC与铜复合制成新型触头材料，将可能在减轻重量、降低成本的同时，多方面改善现有触头材料的性能，并可节省战略资源钨。本项目拟在Ti3SiC2-Cu复合材料制备工艺研究的基础上，着重探讨这一新型材料的电接触特性及其影响因素，通过材料表面在电弧作用下的蒸发、离化、喷溅等现象和过程的研究，揭示材料在电接触条件下的服役特性、表面劣化规律、失效形式与失效机理，为这一新型材料在触头领域的应用奠定基础。