复合材料在按钮开关触点中的应用研究

复合材料在按钮开关触点中的应用研究，由于传统触点材料的局限性，银合金（AgCdO、AgSnO₂）：导电性优异但易氧化，高温下易形成熔焊。铜合金（CuNiSi）：成本较低但耐磨性和抗电弧侵蚀能力较弱。需求：开发兼具高导电性、耐磨性、抗熔焊性的触点材料。复合材料的优势，多相协同：结合金属（Ag、Cu）的高导电性与陶瓷（如Al₂O₃、ZrO₂）或碳材料（石墨、碳纳米管）的耐磨性界面调控：通过纳米颗粒增强相（如TiC、SiC）提高材料强度与抗电弧能力。工艺灵活性：粉末冶金、激光熔覆等工艺可实现复杂成分设计。

复合材料触点设计与制备，材料体系选择，复合材料：Ag-SnO₂-石墨（自润滑）、Ag-Cu-WC（高硬度）。铜基复合材料：Cu-Cr-Zr（高强耐磨）、Cu-CNTs（导电增强）。金属-陶瓷复合材料：Ti₃SiC₂-Ag（高温稳定性）。制备工艺优化，粉末冶金：控制烧结温度（800~950℃）与压力（200~500MPa），确保致密化与界面结合。激光熔覆：在触点表面形成梯度复合层，提高耐磨性。3D打印（SLM）：定制化触点结构（如多孔散热层+致密接触层）。

复合材料触点性能分析，电寿命提升机制，抗熔焊性：陶瓷颗粒抑制银的扩散与熔融，减少材料转移。耐磨性：碳纳米管或石墨形成润滑层，降低摩擦系数。电弧抑制：高熔点增强相（如WC）分散电弧能量，减少局部烧蚀。典型实验结果，案例1：Ag-SnO₂-5%石墨触点电寿命达10万次（传统AgCdO触点为5万次）。案例2：Cu-10%CNTs触点在10A负载下接触电阻稳定在20mΩ以下。失效模式：以面微裂纹扩展为主，而非熔焊或材料迁移。