电接触材料是低压电器中实现电路控制、保证电路安全的关键元件。其中,银/氧化物材料被广泛用于家电、工业制造、能源、军工等诸多领域。为了降低贵金属Ag的使用,具有优异导电性、低成本的铜/氧化物电接触材料被认为是最好的潜在替代者。然而,在电弧作用下,表面不可逆地形成不导通的氧化铜、氧化亚铜相,恶化了铜/氧化物电接触材料的接触电阻;铜与常规氧化物(SnO2,ZnO,CuO)较差的润湿性导致其抗电弧烧蚀性能差,使其应用受到了限制。
针对该问题,本文作者设计了新型的Zn2SnO4/Cu电接触材料,通过第一性原理计算分析Zn2SnO4/Cu界面结合特性及其润湿机制,同时探讨了在烧蚀过程中相界面润湿性对第二相演变行为的影响,揭示了三元氧化物/铜电接触材料相界面结合特性对其抗电弧烧蚀机制的影响。相关论文以题为“Effects of interfacial wettability on arc erosion behavior of Zn2SnO4/Cu electrical contacts”发表在Journal of Materials Science & Technology。