AgCdO材料由于其优良的抗电弧侵蚀性能,被称为“万能触头材料”。但是由于Cd有毒,所以开发环保型电性能优良的触头材料具有重要的应用前景。AgSnO₂与AgNi是两类目前研究较多的触头材料。由于两者在电性能以及力学性能上有较强的互补性,所以本文将两者进行复合,研究一种新型的触头材料AgNiSnO₂。本文首先基于电触头研究中大多从电气性能出发,缺乏材料角度理论指导的现状,综述了基体材料、第二相、添加剂、材料缺陷等各种因素对触头材料电性能的影响,同时结合本文课题,综述了AgSnO₂以及AgNi两种具体材料的性能特点。其次,由于AgNiSnO₂这种材料尚没有相关科研人员研究,所以详细探讨了其用粉末冶金法制备的烧结工艺,确定了本实验中成型压力、烧结温度、烧结气氛等参数以及是否采用分段烧结以及化学镀工艺。第三,作者注意到Ni粉的规格,例如粒度、形貌、含量会对复合材料的烧结、烧熔组织与性能产生影响,所以探讨了三种不同规格的Ni粉的影响。最后,基于触头烧结体后续的加工过程复杂的现状,进行了一系列的理论分析,使用实验室得到的触头烧结体电阻率以及烧熔组织形貌能够用来预测接近理论密度线材的电阻率以及电弧侵蚀后的形貌。对AgNiSnO₂的烧结工艺进行了详细地探讨,研究表明:Ni粉的还原温度选择在350℃,在此温度下,NiO完全被还原且样品“结块”效应较弱。成型初压压力250MPa,成型复压压力500MPa,初烧温度880℃,复烧温度860℃下样品的烧结组织与性能优良。选用含有H₂的烧结气氛会将材料中SnO₂组分还原,所以实验中选用纯N₂作为烧结气氛。分段烧结的工艺可以提高样品的致密度,AgNiSnO₂采用分段烧结工艺的样品复烧后致密度比不采用此工艺的样品高1%,不过此工艺对其烧结组织影响不大。采用包覆粉作为原料可以消除组织疏松现象,不过其对样品复烧后的致密度影响不大。Ni粉的形貌、粒度对材料烧结、烧熔组织与性能影响的实验表明:不规则形貌的Ni粉对样品的初压过程会产生一定的阻碍作用,含树枝状Ni粉的样品致密度比平滑Ni粉低3.5%;含粒度小Ni粉的样品初烧致密化效果明显,但是会降低复压效果。不规则形貌的Ni粉极易发生颗粒之间的团聚现象,团聚体内部以及四周会产生数量较多的孔隙,SnO₂除了分布在基体外,还分布于孔隙的周围。在对样品烧熔后发现,表面发生“鼓出”现象,平滑粉“鼓出”现象最为明显。同时三种含Ni样品烧熔后底部均没有大块“富Ag区”的出现,其中含针状Ni粉的样品底部形貌最好,分析为Ni针状的形貌会对液Ag的向下流动产生阻碍,同时其粒度较小,增加了熔池粘度。此外还探讨了Ni含量的影响,认为Ni与SnO₂各为6%时,复合材料的烧结、烧熔组织与性能最好。电阻率是触头材料电学性能的一个重要指标,而抗电弧侵蚀能力决定了触头材料的电寿命,所以两者的研究极其重要。由于触头材料烧结体后续的压力加工过程较复杂,生产周期长,因此用实验室得到的较低致密度下烧结体的电阻率以及烧熔组织形貌来预测经过压力加工后的接近理论密度线材的电阻率以及电弧侵蚀后的形貌,具有较大的意义。在预测线材电阻率时,运用了文献中的公式,进行了一系列的理论分析。在对理论密度的AgSnO₂电阻率计算时发现,公式计算值比文献实测值小4.5%—9.1%。用公式对AgSnO₂（6）不同致密度下的电阻率数据进行拟合得到其电阻率为2.01μΩ·cm,在用公式计算得到的数值为1.83μΩ·cm,两者差9.0%,在4.5%—9.1%内,认为2.01μΩ·cm这个数据可以作为本实验中AgSnO₂（6）致密度为99%的线材的电阻率。在详细分析了烧熔与电弧侵蚀工作环境的不同以及两者实验前不同致密度下材料组织的不同后认为,电弧侵蚀后“富Ag区”的尺寸比烧熔后“富Ag区”的尺寸小,分析为电弧侵蚀前材料第二相（第三相）在基体中分布较复烧后均匀、致密,其阻碍液Ag流动的能力更强。同时,对于Ag—SnO₂的“分层”现象,在电弧侵蚀后组织与烧熔后组织体现的效果是相同的。这是因为“分层”现象与Ag与SnO₂的密度差异以及两者的润湿性有关,而这两个因素与两者实验前材料组织的差异是无关的。