[發明專利]梯度多孔陶瓷預制體、鋁合金增韌陶瓷復合材料及制備

有效

• 申請號: 202111071733.0
• 申請日: 2021-09-14
• 公開（公告）號: CN113773053B
• 公開（公告）日: 2023-02-17
• 發明（設計）人: 贠柯;魯元;王若虹;張建龍;劉金娥;畢成;楊旭
• 申請（專利權）人: 西安特種設備檢驗檢測院
• 主分類號: C04B35/01
• 分類號: C04B35/01;C04B35/622;C04B38/00;C04B41/88
• 代理公司: 西安啟誠專利知識產權代理事務所(普通合伙) 61240
• 代理人: 馮亮

本發明公開了一種梯度多孔陶瓷預制體、鋁合金增韌陶瓷復合材料及制備。該梯度多孔陶瓷預制體包括依次設置的第一多孔陶瓷預制體層、第二多孔陶瓷預制體層、第三多孔陶瓷預制體層、第四多孔陶瓷預制體層和第五多孔陶瓷預制體層；所述第一多孔陶瓷預制體層的氣孔率、第二多孔陶瓷預制體層的氣孔率、第三多孔陶瓷預制體層的氣孔率、第四多孔陶瓷預制體層的氣孔率和第五多孔陶瓷預制體層的氣孔率依次增大。本發明的梯度多孔陶瓷預制體通過五層疊設的結構，具有良好的耐蝕性、高比模量、高比強度和高耐磨性，同時在高溫環境下能表現出良好的性能，符合安全鉗楔塊的性能需求，在電梯安全鉗楔塊制造領域具有廣闊的應用前景。

技術領域

本發明屬于材料成型技術領域，具體涉及梯度多孔陶瓷預制體、鋁合金增韌陶瓷復合材料及制備。

背景技術

電梯在現代生活中的應用日益普遍，伴隨高層建筑的日益增多與高性能電梯研發的不斷進步，電梯運行速度越來越快，目前世界上電梯最高運行速度為17m/s。然而，隨著近期多起電梯事故的發生，電梯的安全可靠性受到的極大的關注。當電梯因故障意外下墜時，其速度超過限定值，導致限速器動作，在安全鉗制動作用下電梯剎車，從而保障人身安全。安全鉗對于保障電梯日常安全運行極為重要。然而，在高速、高載荷服役條件下，電梯安全鉗制動塊與導軌間的摩擦過程往往伴隨著溫度、壓力的顯著變化，這對安全鉗制動塊的綜合力學性能、熱學性能與摩擦磨損性能與各性能參數在服役過程中的穩定性提出了嚴苛的要求。若安全鉗制動塊的性能或服役穩定性不能滿足設計服役要求，電梯則易出現制動失靈、驟停制動等安全事故隱患。傳統的摩擦制動材料(灰鑄鐵)在摩擦熱作用下往往出現過度磨損，摩擦系數下降，無法滿足當代高性能電梯的安全性要求。

傳統的鋼鐵材料生產的安全鉗楔塊在長期不工作條件下容易腐蝕，需要表面鍍鋅，同時和導軌之間的摩擦系數較低，需要表面增加滾花，給生產應用帶來諸多不便。提供一種方便易得且可滿足當代高性能電梯的安全性要求的電梯安全鉗楔塊材料，是解決上述問題的關鍵。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供梯度多孔陶瓷預制體、鋁合金增韌陶瓷復合材料及制備。本發明的梯度多孔陶瓷預制體和以此為基礎的鋁合金增韌陶瓷復合材料，通過五層疊設的結構，具有良好的耐蝕性、高比模量、高比強度和高耐磨性，同時在高溫環境下能表現出良好的性能，符合安全鉗楔塊的性能需求，在電梯安全鉗楔塊制造領域具有廣闊的應用前景。

為解決上述技術問題，本發明采用的技術方案是：一種梯度多孔陶瓷預制體，其特征在于，所述梯度多孔陶瓷預制體包括依次設置的第一多孔陶瓷預制體層、第二多孔陶瓷預制體層、第三多孔陶瓷預制體層、第四多孔陶瓷預制體層和第五多孔陶瓷預制體層；

所述第一多孔陶瓷預制體層的氣孔率、第二多孔陶瓷預制體層的氣孔率、第三多孔陶瓷預制體層的氣孔率、第四多孔陶瓷預制體層的氣孔率和第五多孔陶瓷預制體層的氣孔率依次增大。

上述的一種梯度多孔陶瓷預制體，其特征在于，所述第一多孔陶瓷預制體層的厚度、第二多孔陶瓷預制體層的厚度、第三多孔陶瓷預制體層的厚度、第四多孔陶瓷預制體層的厚度和第五多孔陶瓷預制體層的厚度均為10mm～20mm。

上述的一種梯度多孔陶瓷預制體，其特征在于，所述第一多孔陶瓷預制體層的原料、第二多孔陶瓷預制體層的原料、第三多孔陶瓷預制體層的原料、第四多孔陶瓷預制體層的原料和第五多孔陶瓷預制體層的原料均包括氧化硼、石墨烯、氧化镥和氧化鋁；

所述第一多孔陶瓷材料層的原料中，氧化硼的質量百分含量為50％～56％、石墨烯的質量百分含量為34％～40％、氧化镥的質量百分含量為5％、氧化鋁的質量百分含量為5％；

所述第二多孔陶瓷材料層的原料中，氧化硼的質量百分含量為51％～57％、石墨烯的質量百分含量為35％～41％，氧化镥的質量百分含量為4％、氧化鋁的質量百分含量為4％；