金属学报

作者：丁宽宽, 丁健翔, 张凯歌, 白忠臣, 张培根, 孙正明

单位：1 安徽工业大学 材料科学与工程学院 马鞍山 243002；2 东南大学 材料科学与工程学院 江苏省先进金属材料重点实验室 南京 211189；3 贵州大学 贵州省光电子技术与应用重点实验室 贵阳 550025

关键词：Ag/Ti₂SnC复合材料,微/纳米力学行为,微结构演变,COMSOL模拟,多场耦合侵蚀,

基金：国家自然科学基金项目(52101064);国家自然科学基金项目(52171033);江苏省博士后科研基金项目(2020Z158);先进金属材料绿色加工与表面技术重点实验室开放项目(GFST2020KF04)

实际服役过程中低压开关的过早失效主要归因于电弧侵蚀，因此阐明材料微观结构、力学性能退化及电弧侵蚀机理对进一步开发环保MAX相增强银基复合电接触材料进而推动低压开关材料更新换代具有重要意义。本工作沿Ag/Ti2SnC电触头横截面从电弧侵蚀层到近电弧侵蚀层再到基体内部依次进行了微/纳米压痕实验，分析对比了不同区域显微硬度、纳米硬度、弹性模量、蠕变以及塑性/弹性性能沿电弧侵蚀方向的梯度变化行为。在综合分析不同区域微观形貌和元素组成的基础上，揭示了增强相Ti2SnC和Ag基体的结构和成分演变，解析了Ag/Ti2SnC复合材料微观结构梯度变化与微/纳米力学性能之间的内在关系。使用COMSOL模拟进一步验证了多场耦合侵蚀下Ag/Ti2SnC复合材料的物理特征，进而提出电弧侵蚀机理。

来源：2024年第12期

《金属学报》期刊编辑部

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