人工智能、高端制造以及智慧交通等高新技术的快速发展对低压电触头材料的稳定性和可靠性提出了更高的要求。AgCdO材料因其毒性已被限制使用，而主流AgSnO2材料又普遍面临加工困难、接触电阻不稳定等瓶颈问题，低压电触头材料的研发明显滞后于当今科技的发展需求。力学问题是低压电触头材料综合性能提升的关键，本书深入剖析低压电触头材料在制备、加工和服役过程中面临的力学问题，结合作者团队的最新研究成果，详细论述了力学性能提升的途径与方法。
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前言
第1章 低压电触头材料概述 1
1.1 金基电触头材料 1
1.2 铜基电触头材料 2
1.3 银基电触头材料 5
1.3.1 纯Ag电触头材料 5
1.3.2 Ag合金电触头材料 5
1.3.3 Ag？碳/碳化物/氮化物电触头材料 8
1.3.4 Ag？氧化物电触头材料 8
1.3.5 新型Ag基电触头材料 11
1.4 低压电触头材料的选择 12
1.5 Ag基电触头材料的发展及行业现状 13
参考文献 13
第2章 低压电触头材料在制备过程中存在的力学问题 16
2.1 粉末冶金法 16
2.1.1 球磨过程中的力学问题 16
2.1.2 成形压制力 18
2.1.3 烧结方法及压力的影响 21
2.2 合金粉末内氧化法 23
2.3 粉末冶金法改进 25
2.3.1 提高颗粒分散 25
2.3.2 增加界面结合强度 26
2.3.3 调控微观结构 26
2.4 合金粉末内氧化法改进 28
2.5 合金熔铸法 29
参考文献 30
第3章 低压电触头材料的力学性能及研究方法 33
3.1 低压电触头材料的硬度 33
3.1.1 宏观硬度测试 33
3.1.2 微/纳米尺度硬度测试 35
3.2 耐磨性能 39
3.3 抗拉性能 43
3.4 抗压性能 45
3.5 屈服极限 45
3.6 塑性变形能力 46
3.7 力学性能测试方法 47
3.8 抗疲劳性能及测试 49
3.9 材料微观结构分析 50
3.9.1 SEM微观形貌分析 50
3.9.2 电子背散射衍射 52
3.9.3 XRD残余应力分析 54
3.9.4 TEM位错分析 55
3.10 电触头材料力学行为的研究及进展 55
3.10.1 第一性原理计算 55
3.10.2 有限元法 57
3.10.3 电接触过程电？热？力耦合数值模拟 61
3.10.4 分子动力学模拟 63
3.10.5 机器学习预测 64
参考文献 69
第4章 AgSnO？电触头材料面临的力学问题及界面力学行为 73
4.1 加工成型困难 73
4.2 材料内部应力分布不均 74
4.3 SnO？的含量、尺寸和形状等对力学性能的影响 75
4.3.1 SnO？含量对力学性能的影响 75
4.3.2 SnO？尺寸对力学性能的影响 76
4.3.3 SnO？颗粒形状对力学性能的影响 77
4.3.4 SnO？颗粒分散不均对力学性能的影响 78
4.4 AgSnO？电触头材料的界面力学行为数值模拟 80
4.4.1 内聚力模型 80
4.4.2 GTN损伤模型 83
4.5 AgSnO？电触头材料的蠕变行为与数值模拟 88
4.5.1 蠕变及抗蠕变性能改善 88
4.5.2 AgSnO？材料蠕变行为的数值模拟 89
参考文献 92
第5章 AgSnO？电触头材料的力学性能改善方法及研究进展 94
5.1 材料加工 94
5.1.1 加工硬化 94
5.1.2 细晶强化 95
5.1.3 SnO？颗粒的分布均匀性改善 97
5.2 优化微观结构 99
5.3 元素掺杂 103
5.4 采用适量添加剂 105
5.4.1 金属添加剂 105
5.4.2 氧化物添加剂 107
5.5 引入碳纳米材料 114
参考文献 114
第6章 AgSnO？电触头材料的力学性能改善机理 119
6.1 AgSnO？电触头材料内部的应力集中现象 119
6.1.1 SnO？增强颗粒引起的内部应力集中 119
6.1.2 界面不润湿导致的应力集中 119
6.2 氧化物添加剂的改善机理 120
6.2.1 内部应力集中的缓解 120
6.2.2 氧化物添加剂负载方式的调控 124
6.2.3 添加剂的尺寸影响 130
6.3 金属添加剂的改善机理 133
6.4 SnO？的形状、含量和尺寸调控 139
6.5 AgSnO？材料内部的热应力缓解 142
参考文献 145
第7章 AgZnO等低压电触头材料存在的力学问题和改善方法 148
7.1 AgZnO材料 148
7.2 AgNi合金 149
7.3 AgCuO材料 152
7.4 AgW和AgWC材料 153
7.5 新型AgTiB？材料 154
7.6 Ag基电触头材料力学性能改善的意义 155
参考文献 155
第8章 低压电触头材料的发展趋势 158
8.1 AgSnO？电触头材料的性能提升与新材料研发 158
8.1.1 AgSnO？电触头材料的深度优化 158
8.1.2 其他Ag基电触头材料及性能提升 159
8.1.3 新型低维碳材料增强Ag基电触头材料 161
8.1.4 Ag基纳米复合材料 161
8.1.5 替代Ag基电触头材料 162
8.2 制备工艺发展 162
8.2.1 先进制备工艺 162
8.2.2 新型烧结技术 163
8.3 国内低压电触头行业的现状与发展趋势 165
参考文献 166
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