[發(fā)明專利]一種中低速磁懸浮列車用滑撬體材料及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810070252.X
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN108178633B
• 公開（公告）日: 2021-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉旭;熊翔;王雅雷;楊志;呂東澤
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南屹林材料技術(shù)有限公司
• 主分類號: C04B35/565
• 分類號: C04B35/565;C04B35/622;C04B35/83;C04B41/87;B60L13/06
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所(普通合伙) 43114
• 代理人: 顏勇

本發(fā)明涉及一種磁懸浮列車配件，具體地說是一種用于中低速磁懸浮列車滑撬體所用的C/C?SiC復(fù)合材料及其制備方法。所述中低速磁懸浮列車用滑撬體按質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分：熱解炭：8.4％?42.3％；碳化硅：26％?66.4％；硅：2.2％?13.2％；余量為碳纖維。其制備方法為：以碳纖維為增強(qiáng)體，采用化學(xué)滲透法制備出多孔C/C坯體，采用熔融滲硅法制得C/C?SiC滑撬體材料。本發(fā)明所設(shè)計(jì)和制備的滑撬體材料具有更高硬度、耐磨性、抗氧化性、更低的重量、適中的摩擦系數(shù)以及復(fù)雜環(huán)境下結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性能，具有可觀應(yīng)用前景。同時(shí)，本發(fā)明制備方法簡單可控，便于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化應(yīng)用。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及一種磁懸浮列車配件，具體地說是一種用于中低速磁懸浮列車滑撬體用C/C-SiC復(fù)合材料及其制備方法。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的日益提高，城市人口急劇膨脹，城市化進(jìn)程不斷加快，城市規(guī)模迅速擴(kuò)大。一方面人們的出行次數(shù)迅速增加，另一方面人們對旅行質(zhì)量的要求也在逐步提高，要求提供更加快捷、安全、舒適及符合環(huán)保要求的交通運(yùn)輸工具。歐美、日本等發(fā)達(dá)國家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)表明，軌道交通是解決市郊和市內(nèi)中短距離旅客運(yùn)輸問題的有效方法。然而地鐵造價(jià)驚人，輕軌噪音又大，這就需要一種更先進(jìn)的安全、環(huán)保、快捷、低能耗和低成本的新型城市軌道交通工具。由此中低速磁浮列車應(yīng)運(yùn)而生，適合作為城市軌道交通運(yùn)輸工具，尤其近年來國內(nèi)外磁浮技術(shù)的快速發(fā)展也推動(dòng)著它在地面運(yùn)輸工程化應(yīng)用上的進(jìn)步。因此中低速磁浮列車應(yīng)該更適合作為未來主要的市內(nèi)交通運(yùn)輸工具。在我國，幅員遼闊、城市人口眾多，尤其適合發(fā)展中低速磁浮鐵路。

垂向滑撬裝置是磁懸浮列車庫內(nèi)停車時(shí)的駐車裝置，也是列車輔助停車制動(dòng)裝置，可滿足列車在70‰的大坡道上停車，且具有滑動(dòng)拖行及緊急制動(dòng)的功能。滑撬體是垂向滑撬的關(guān)鍵部件，要求材料有足夠的強(qiáng)度、良好的摩擦性能以及強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力。C/C-SiC復(fù)合材料具備高比強(qiáng)度、高比模量、優(yōu)異的高溫機(jī)械性能、高溫?zé)岱€(wěn)定性、高熱導(dǎo)率及低熱膨脹系數(shù)等一系列優(yōu)良性能，還具有致密化程度高、使用壽命長、對環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等一系列優(yōu)異性能，是理想的磁懸浮列車滑撬體材料。此外，C/C-SiC滑撬體材料滿足列車輕量化要求。

現(xiàn)有技術(shù)中已有制備滑撬體的相關(guān)技術(shù)；如專利CN101239835A中就提供了一種很好的技術(shù)；但隨著人們對滑撬體性能要求也來越高；尤其是如何得到輕質(zhì)且抗壓耐磨的滑撬體成為了急需突破的技術(shù)瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明所要解決的問題是提供一種具有更好的耐熱性、耐磨損、摩擦系數(shù)適中、制動(dòng)平穩(wěn)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)且輕質(zhì)的中低速磁懸浮列車用滑撬體。

本發(fā)明一種中低速磁懸浮列車用滑撬體；所述中低速磁懸浮列車用滑撬體以碳纖維為增強(qiáng)體，采用化學(xué)滲透法制備出多孔C/C坯體，采用熔融滲硅法制得C/C-SiC滑撬體材料，所述中低速磁懸浮列車用滑撬體按質(zhì)量百分比計(jì)包括下述組分：

熱解炭：8.4％-42.3％；優(yōu)選為16.3％-32％；進(jìn)一步優(yōu)選為31.22％；

碳化硅：26％-66.4％；優(yōu)選為26％-54.5％；進(jìn)一步優(yōu)選為26.68％；

硅：2.2％-13.2％；優(yōu)選為2.6％-4.4％；進(jìn)一步優(yōu)選為2.61％；

余量為碳纖維。

本發(fā)明一種中低速磁懸浮列車用滑撬體的制備方法，包括下述步驟：

(1)、炭纖維針刺預(yù)制體：

采用一層無緯布與一層網(wǎng)胎，以1.x+1.y的方式連續(xù)針刺制成炭纖維預(yù)制體，其密度在0.40～0.60g/cm³之間；

(2)、高溫?zé)崽幚恚?/p>

在保護(hù)氣氛下，將制得的炭纖維預(yù)制體進(jìn)行1800～2200℃高溫?zé)崽幚碇辽?小時(shí)，其目的為脫膠并防止后續(xù)熱加工中因應(yīng)力集中產(chǎn)生變形；