电接触材料电弧侵蚀研究进展
Research Progress on the Arc Erosion of Electrical Contact Materials作者机构：东北大学材料科学与工程学院 大连大学环境与化学工程学院 昆明贵金属研究所
出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)
年 卷 期：2022年第36卷第17期
页 面：134-140页
核心收录：
学科分类：080801[工学-电机与电器] 0808[工学-电气工程] 08[工学]
基 金：云南省重大科技专项(2018ZE001) 教育部基本科研业务费项目(N2002007) 国家自然科学基金(51977027 51872033 51967008) 稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室开放课题(SKL-SPM-202014 SKL-SPM-202015)~~
摘 要：在电力系统、航空航天、汽车电子、家用电器、通讯设备等领域中，电触头承担着电能和信号传递的重任，被称为开关电器的“心脏。电接触材料是制备电触头的先进功能材料，其性能直接关系着电触头的功能可靠性。电接触材料的电弧侵蚀是当前电接触领域亟待解决的问题之一。由于服役环境严苛且影响因素众多，电接触材料的电弧侵蚀过程非常复杂。研究人员做了大量的实验和数值模拟工作，为揭示电弧侵蚀本质、开发新型电接触材料、提高电触头可靠性和延长其寿命提供了一定的理论依据和实际参考。在实验研究方面，研究者通过多种表征技术手段，对电弧的运动特性、触头的损耗与转移、电触头表面形貌和成分变化等现象进行观测和表征，描述并解释了电接触材料的电弧侵蚀行为。在数值模拟方面，研究工作建立了大量多尺度多物理场模型，从微观尺度对材料进行成分设计，计算了材料性能参数，从介观尺度模拟了熔池组织结构演变过程，从宏观尺度进行了电弧与材料交互作用、触头熔池动力学过程及触头失效过程等方面的仿真计算。本文简述了电接触材料电弧侵蚀作用下的基本物理过程，从实验和数值模拟两个方面综述了电弧侵蚀研究国内外的主要成果，指出当前研究存在的问题并进行了展望，提出构建多尺度耦合多物理场电弧侵蚀模型是未来的重点发展方向。
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