本文以迅猛崛起的电子工业对于低压电器用电触头材料的重大需求为背景,采用粉末冶金技术对低造价、高性能掺杂SnO₂-Al₂O₃/Cu新型纳米复合电触头材料进行了制备,并对其基本性能及相关机理进行了系统的考察与分析。研究发现,采用溶胶-凝胶法可成功制备出近球形、粒径均一、分散良好的TiO₂掺杂SnO₂纳米粉。因湿法混粉工艺较之球磨混粉工艺成本高且所得材料综合性能低,因此球磨混粉工艺更适合于本材料的制备。正交实验结果表明,材料最佳的制备工艺应为:混合粉经600MPa初压、940 ^oC初烧2h,之后经1000 MPa复压、980℃复烧3h,最后经1000 MPa冷变形成型。材料的性能测试与分析结果表明,随着掺杂SnO₂、Al₂O₃纳米粉总含量的增加,材料的电导率下降,而硬度与耐磨性先增加,后降低,至总含量为0.8wt%时材料的硬度及耐磨性能均达到了峰值。当两类纳米粉总含量一定时,随掺杂SnO₂含量的增加材料的硬度与耐磨性降低而电导率上升。稀土元素Ce可显著影响材料的基本性能。随其添加量的增加,材料的抗软化温度与高温抗氧化性能上升,而电导率先升高后降低,至其含量为0.08wt%时,导电性能为最佳;当两类纳米粉总的含量比较低时,材料的硬度与耐磨性能单调上升,而当两类纳米粉总含量较高时,硬度先小幅增加,后缓慢下降,至Ce含量为0.05wt%时硬度为最佳,耐磨性能变化不大。稀土元素Ce及掺杂SnO₂均具有明显的提高材料电接触性能的作用。当两类纳米粉总含量一定时,随着掺杂SnO₂含量的增加,材料的燃弧时间、燃弧能量及熔焊力均逐渐降低;随着稀土元素Ce含量的增加,燃弧时间、燃弧能量先降低,后升高,熔焊力下降,至Ce添加量为0.1wt%时,性能达到最佳。然而材料的接触电阻则会随着Ce添加量的增加以及两类纳米粉总含量的降低单调下降。随着稀土元素Ce及两类纳米粉总量的增加,材料的电侵蚀表面逐渐平坦、均匀化,熔融金属飞溅的程度及气孔、气泡的密度逐渐降低,即抗电弧侵蚀性能逐渐提高。而当Ce添加量超过0.1wt%后,其反而会恶化材料的抗电弧侵蚀性能。