随着开关电器向高电压、大电流及小型化、长寿命方向发展,对触头材料的电性能要求也越来越高。 纳米触头材料成为触头材料研究和制备的一个热点。
对纳米块体触头材料的研究大多还处在实验室研究阶段, 离实际应用还有很多问题需要解决,主要原因有:
(1)纳米结构在块体材料中的应用比低维材料困难得多,不仅理论分析比低维纳米材料复杂,而且纳米结构块体材料的可控制备更是一个复杂的制备科学和技术问题。 已经制备出的纳米触头材料普遍存在气体含量偏高、致密度较低等缺陷,因而阻碍了纳米触头材料电性能的提高。
(2)纳米触头材料电性能研究不够深入和全面 。触头材料使用场合不同, 对电性能的要求亦不同。如对于高压真空触头材料,要求截流值低、耐压强度高和分断能力高;对于低压开关用触头材料,要求截流值低、耐电弧烧蚀和抗熔焊性能好。
(3)对于纳米材料的开发大多凭借开发人员的经验, 采用大量的破坏性型式试验筛选的方法,缺少理论的指导。对组成纳米触头材料的微粒尺寸和成份与电参数和热学参数之间的关系研究不够深入,多得出的是定性的结果,如相对于常规触头材料,纳米触头材料的熔点降低、比热容增大、热导率降低等。 为了综合评价纳米触头材料的电性能,减少开发成本和缩短开发周期,需要加强纳米材料理论研究。