《铜基电触头材料物理化学基础》以铜基电触头材料为主要研究对象，系统分析了电触头材料设计、制备和研发的基本原则；全面论证了实现电触头材料组织均匀化及保障其具有高水平服役特性的物理化学途径和常用工艺方法；详细阐述了电触头材料物理机械特性研究结果、电触头元件的实验室及中试生产工艺优化，以及新型铜基电触头材料及其制备工艺开发。
《铜基电触头材料物理化学基础》可作为从事电触头材料工艺设计和开发的技术人员及科研工作者的参考书，也可作为高等院校材料科学与工程一级学科及电工材料研究方向的研究生教材。
铜基电触头材料在电器行业得到广泛的应用，且随着节银环保及特高压输变电的需求，其应用前景将更加广阔。为适应电器行业发展的需求，需要不断开发新型先进铜基电触头材料。这就要求研究者不断解决电触头材料设计、制备及服役过程中的基本科学问题，从而为新技术的研发奠定理论基础并提供科学指导。电触头材料的物理化学问题是新材料开发不可回避的关键科学问题之一。事实上，电触头材料作为复合材料中的重要分支，其涉及的设计、制造和服役过程中的问题，在复合材料领域普遍存在。因此，解决这些科学问题的意义和价值不仅局限于电触头材料领域。
本书从先进电器对电触头材料的需求出发，系统分析了电触头材料服役损伤规律及机制，总结和归纳了现有电触头材料的特点，指出了低压电器等领域以铜基材料替代银基材料需要解决的科学技术问题。书中结合作者多年来开发铜基电触头材料的实例，详细论述了铜基电触头材料设计和制备工艺研究所涉及的物理化学基础理论，从材料学、工艺学及物理化学角度对铜基电触头材料的设计、制备及服役特性预测与表征进行了全面阐述，提出了新型铜基电触头材料成分及工艺设计的研究思路。
本书分为6章，第1章为低压电器用电触头材料，主要阐述电接触过程及其对触头材料的要求；第2章为电触头材料制备工艺中的基本物理化学问题，主要对材料设计、制备和改性所涉及的物理化学问题进行分析和总结；第3章为铜基电触头材料及工艺设计，主要结合作者获得的低压电器以铜代银电触头材料设计的结果，阐述铜基电触头设计的思想和方法；第4章为铜一金刚石电触头材料的制备工艺和性能，是在第3章的材料设计的基础上，详细分析了铜基电触头材料制备的工艺特点，以及其组织与性能的关系；第5章为TCO／Cu电触头材料，是作者及其团队近年来研究成果的总结；第6章为高压电器用电触头材料，主要对现有高压触头的设计思想和工艺路线进行梳理总结，并对其未来发展趋势进行了分析。
本书旨在使读者系统掌握电触头材料设计的基础理论和制备的基本方法，同时可以举一反三，形成一套完整的电触头材料设计和工艺设计原则。本书可作为从事电触头材料工艺设计和开发的技术人员及科研工作者的参考书，也可作为高等院校材料与工程一级学科及电工材料研究方向的研究生教材。
本书在撰写过程中，哈尔滨工业大学甄良教授负责整体框架的构建及全书图、表的编写，俄罗斯西伯利亚联邦大学V.V.Ivanov（伊万诺夫·维克多）教授提供了大量实验数据和俄文资料，并对全书涉及的物理化学基础理论的内容进行了审核。
书中的大量试验数据源于本课题组周劲松、崔玉胜、王岩、彭桂荣、李维建等同学在攻读博士学位期间的工作成果；李维建博士还撰写了本书第5章中5.1节和5.6节；博士研究生陈梓尧参与完成参考文献的核对和整理工作。在此一并表示感谢。
本书得到了国家自然科学基金项目（51371072）的支持，仅此致谢。
由于作者水平有限，书中疏漏和不足之处在所难免，敬请读者指正。
邵文柱，哈尔滨工业大学材料科学与工程学院教授，博士生导师。长期从事电接触材料设计及损伤行为研究。承担国防973、国家863、国家自然科学基金、总装备部预研等***计划项目10余项，获省部级科技奖励2项。获国家发明专利授权12项。在国际学术期刊上发表论文160余篇，SCI引用3400余次，H因子为34。出版专著4部。培养博士研究生16名。
甄良，哈尔滨工业大学党委常委、副校长，哈尔滨工业大学（深圳）常务副校长；特聘教授，博士生导师；兼任中国机械工程学会材料分会副理事长，入选教育部新世纪优秀人才支持计划，获黑龙江省杰出青年基金资助。主要从事先进材料组织调控及变形断裂行为研究。承担国防973、国家863、国家自然科学基金（重点／面上）、总装备部预研项目等项目20余项，获省部级科技奖励3项。获国家发明专利授权23项。在国际学术期刊上发表SCI收录论文307篇，SCI引用7500余次，H因子为49，培养博士研究生36名，其中2人获全国优秀博士学位论文提名奖，1人获中国材料研究学会首届优秀博士论文奖。
V.V.Ivanov（伊万诺夫·维克多），俄罗斯西伯利亚联邦大学教授，俄罗斯铝业集团高级技术顾问。长期从事先进金属陶瓷设计及服役行为研究。1989年起与哈工大开展先进电工材料开发方面的基础和应用基础研究工作。协助完成国家经贸委批产学研示范工程铜基无银电触头材料中试及产业化技术研发工作。获俄罗斯及中国发明专利授权30余项。在国际学术期刊上发表论文120余篇。出版专著3部，参编专著2部。
绪论
第1章 低压电器用电触头材料
1．1 电接触过程及其对电触头材料的要求
1．1．1 电弧及其对电触头的影响
1．1．2 闭合电触头上的物理过程
1．1．3 接触体系过载机制
1．1．4 电接触过程对电触头材料的基本要求
1．2 低压电器用电触头材料的分类及特点
1．2．1 电触头材料的分类
1．2．2 电触头材料的制备工艺
1．2．3 电触头材料的特点及应用
1．3 电触头测试
第2章 电触头材料制备工艺中的基本物理化学问题
2．1 复合材料制备的一般性原则
2．2 电触头材料粉末冶金工艺方法
2．2．1 混粉
2．2．2 压制
2．2．3 烧结
2．2．4 粉末材料的辅助致密化方法
2．2．5 复合材料组织均匀化处理方法
2．3 组织均匀化处理的物理化学基础
2．3．1 润湿和薄膜生成
2．3．2 化合物的热分解
2．3．3 新相形成及其稳定化
2．4 固体与活性气体的高温相互作用
2．4．1 典型实例及其动力学参数
2．4．2 碳的燃烧和石墨化动力学
第3章 铜基电触头材料及工艺设计
3．1 铜镉合金电触头材料
3．1．1 合金元素的性质及相图
3．1．2 铜镉合金的性质
3．1．3 铜镉合金的工艺特性
3．1．4 铜与液态镉相互作用动力学
3．2 铜基电触头材料中的非金属添加相
3．2．1 电触头复合体中的细弥散金刚石
3．2．2 铜基电触头中的金属相添加物
3．2．3 铜基电触头材料的组织调控
3．2．4 CdO/Cu-Cd电触头材料
第4章 铜一金刚石电触头材料的制备工艺和性能
4．1 Cp/Cu-Cd复合材料的工艺特性
4．1．1 原始粉末及其混合
4．1．2 混合粉体冷压成型特性
4．1．3 冷压坯件烧结特性
4．1．4 金刚石的石墨化倾向性研究
4．2 Cp/Cu-Cd复合材料在存储和服役过程中的表面变化
4．2．1 铜基电触头材料的大气腐蚀行为
4．2．2 服役过程中电触头表面的变化
4．3 Cp/Cu-Cd复合材料强度
4．4 Cp/Cu-Cd复合材料组织与服役性能之间的关系
4．5 Cp/Cu-Cd复合材料电接触特性测试
4．5．1 导电性测试
4．5．2 电磨损性能测试
4．5．3 型式试验
……
第5章 TCO/Cu电触头材料
第6章 高压电器用电触头材料
附录 电触头材料常用化学元素的物理性能
参考文献
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