作為高速電梯的重要裝置,為了保障電梯的安全運(yùn)行,在電梯轎廂的兩側(cè)下部安裝電梯安全鉗,用以保障電梯在故障情況下超速下滑或墜落時,使電梯轎廂可以安全夾持在導(dǎo)軌上,以避免事故的發(fā)生。隨著超高建筑的日益普及,高速重載電梯（運(yùn)行速度通常為4⁸m/s,甚至?xí)_(dá)到12.5m/s;載重量可達(dá)16000kg）得到了更加廣泛的應(yīng)用。因此,其對安全裝置的制動性能和服役壽命提出了更加嚴(yán)苛的要求。與此同時,傳統(tǒng)的剎車制動材料（灰鑄鐵）在摩擦熱作用下往往出現(xiàn)過度磨損,摩擦系數(shù)下降,因而不能滿足當(dāng)代高性能電梯的安全性要求。在眾多制動材料（比如橡膠材料、金屬材料、粉末冶金、陶瓷材料、碳/碳復(fù)合材料）中,碳/碳（C/C）復(fù)合材料以其優(yōu)異的高比強(qiáng)度、高比模量、高溫力學(xué)性能、較低的熱膨脹系數(shù)、優(yōu)異的摩擦磨損性能等,而受到世界各國科技工作者的重視和應(yīng)用。但是有關(guān)碳/碳復(fù)合材料用作高速電梯安全鉗制動材料的研究卻鮮有報道。為此,本文用化學(xué)氣相滲透工藝制備了進(jìn)口/國產(chǎn)碳纖維、不同纖維編織結(jié)構(gòu)、不同基體熱解碳種類、不同纖維體積分?jǐn)?shù)的C/C復(fù)合材料,并采用現(xiàn)代分析測試手段,對它們的力學(xué)性能、熱物理性能、摩擦磨損性... 

【文章來源】：西安工程大學(xué)陜西省

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

C/C復(fù)合材料制備工藝流程示意圖

圖 1-3 C/C 復(fù)合材料編織結(jié)構(gòu)示意圖：（a）針刺；（b）穿刺碳纖維不能直接拿來制備成 C/C 復(fù)合材料，必須按照一定方式織造成可以容納碳基體的三維結(jié)構(gòu)，即預(yù)制體。碳/碳復(fù)合材料的最終性能受編織體結(jié)構(gòu)和纖維種類共同影響[30,31]。依據(jù)編織結(jié)構(gòu)的不同，C/C 復(fù)合材料的預(yù)制體可大體分為：針刺結(jié)構(gòu)、穿刺結(jié)構(gòu)、三向正交結(jié)構(gòu)、雙向連續(xù)纖維結(jié)構(gòu)與多向編織結(jié)構(gòu)等。在不同預(yù)制體中，纖維取向、體積分?jǐn)?shù)、孔隙率等因素均存在較大差異，而這些結(jié)構(gòu)上的差異，又可在成品材料的機(jī)械性能上予以體現(xiàn)。故而，C/C 復(fù)合材料的制造流程和性能設(shè)計有著較大的空間和復(fù)雜性。圖 1-3 給出了典型針刺和穿刺編織結(jié)構(gòu)。針刺結(jié)構(gòu)是將大量碳纖維沿網(wǎng)胎層或無緯布等連續(xù)纖維疊層方向刺入，從而使預(yù)制體具有緊密的三維結(jié)構(gòu)，形成在 Z 向和XY 向均有一定強(qiáng)度的三維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)增強(qiáng)體。然而，該種結(jié)構(gòu) Z 向纖維較短。穿刺結(jié)構(gòu)相較于針刺結(jié)構(gòu)，在 Z 向有連續(xù)貫穿纖維，而制造成本較高。這兩種結(jié)構(gòu)均可有效地增強(qiáng) C/C 復(fù)合材料在 Z 向的剪切強(qiáng)度，在耐高溫承力構(gòu)件的制造中得到了廣泛應(yīng)用。1.3.2 液相浸漬-碳化法

西安工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 1.60g/cm3，否則會影響后續(xù)工藝對 C/C 復(fù)合材料體積密度的提升。高溫石墨處理可消除熱應(yīng)力，穩(wěn)定構(gòu)件尺寸。3.3.1 化學(xué)氣相沉積滲透工藝C/C 復(fù)合材料的制備是在熱梯度化學(xué)氣相滲透爐中進(jìn)行的，所采用的沉積設(shè)示意圖如圖 2-1 所示。在制備 C/C 復(fù)合材料的過程中，由于滲透爐工作溫度高1000℃）、時間長（300~1000 小時），因此對滲透爐的紫銅電極、鋼制爐體冷卻為重要。冷卻一般采用循環(huán)冷卻水。在工作之前，必須對滲透爐的氣密性進(jìn)行查，只有漏氣率低于 50Pa/h，且在循環(huán)冷卻水正常的情況下，方可開動設(shè)備。透爐沉積室內(nèi)有可活動石墨電極，沉積時將多孔的碳纖維預(yù)制體置于兩電極之并夾緊，并安裝好可測溫?zé)犭娕�。氣體從沉積室底部進(jìn)入，頂部流出，并在流預(yù)制體表面時向其內(nèi)部擴(kuò)散。該工藝采用低電壓、大電流的方式對預(yù)制體進(jìn)行熱。上電極


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