銅基電觸頭材料在電器行業(yè)得到廣泛的應用，且隨著節(jié)銀環(huán)保及特高壓輸變電的需求，其應用前景將更加廣闊。為適應電器行業(yè)發(fā)展的需求，需要不斷開發(fā)新型先進銅基電觸頭材料。這就要求研究者不斷解決電觸頭材料設(shè)計、制備及服役過程中的基本科學問題，從而為新技術(shù)的研發(fā)奠定理論基礎(chǔ)并提供科學指導。電觸頭材料的物理化學問題是新材料開發(fā)不可回避的關(guān)鍵科學問題之一。事實上，電觸頭材料作為復合材料中的重要分支，其涉及的設(shè)計、制造和服役過程中的問題，在復合材料領(lǐng)域普遍存在。因此，解決這些科學問題的意義和價值不僅局限于電觸頭材料領(lǐng)域。
　　本書從先進電器對電觸頭材料的需求出發(fā)，系統(tǒng)分析了電觸頭材料服役損傷規(guī)律及機制，總結(jié)和歸納了現(xiàn)有電觸頭材料的特點，指出了低壓電器等領(lǐng)域以銅基材料替代銀基材料需要解決的科學技術(shù)問題。書中結(jié)合作者多年來開發(fā)銅基電觸頭材料的實例，詳細論述了銅基電觸頭材料設(shè)計和制備工藝研究所涉及的物理化學基礎(chǔ)理論，從材料學、工藝學及物理化學角度對銅基電觸頭材料的設(shè)計、制備及服役特性預測與表征進行了全面闡述，提出了新型銅基電觸頭材料成分及工藝設(shè)計的研究思路。
　　本書分為6章，第1章為低壓電器用電觸頭材料，主要闡述電接觸過程及其對觸頭材料的要求；第2章為電觸頭材料制備工藝中的基本物理化學問題，主要對材料設(shè)計、制備和改性所涉及的物理化學問題進行分析和總結(jié)；第3章為銅基電觸頭材料及工藝設(shè)計，主要結(jié)合作者獲得的低壓電器以銅代銀電觸頭材料設(shè)計的結(jié)果，闡述銅基電觸頭設(shè)計的思想和方法；第4章為銅一金剛石電觸頭材料的制備工藝和性能，是在第3章的材料設(shè)計的基礎(chǔ)上，詳細分析了銅基電觸頭材料制備的工藝特點，以及其組織與性能的關(guān)系；第5章為TCO／Cu電觸頭材料，是作者及其團隊近年來研究成果的總結(jié)；第6章為高壓電器用電觸頭材料，主要對現(xiàn)有高壓觸頭的設(shè)計思想和工藝路線進行梳理總結(jié)，并對其未來發(fā)展趨勢進行了分析。
　　本書旨在使讀者系統(tǒng)掌握電觸頭材料設(shè)計的基礎(chǔ)理論和制備的基本方法，同時可以舉一反三，形成一套完整的電觸頭材料設(shè)計和工藝設(shè)計原則。本書可作為從事電觸頭材料工藝設(shè)計和開發(fā)的技術(shù)人員及科研工作者的參考書，也可作為高等院校材料與工程一級學科及電工材料研究方向的研究生教材。
　　本書在撰寫過程中，哈爾濱工業(yè)大學甄良教授負責整體框架的構(gòu)建及全書圖、表的編寫，俄羅斯西伯利亞聯(lián)邦大學V.V.Ivanov（伊萬諾夫·維克多）教授提供了大量實驗數(shù)據(jù)和俄文資料，并對全書涉及的物理化學基礎(chǔ)理論的內(nèi)容進行了審核。
　　書中的大量試驗數(shù)據(jù)源于本課題組周勁松、崔玉勝、王巖、彭桂榮、李維建等同學在攻讀博士學位期間的工作成果；李維建博士還撰寫了本書第5章中5.1節(jié)和5.6節(jié)；博士研究生陳梓堯參與完成參考文獻的核對和整理工作。在此一并表示感謝。
　　本書得到了國家自然科學基金項目（51371072）的支持，僅此致謝。
　　由于作者水平有限，書中疏漏和不足之處在所難免，敬請讀者指正。