铝基复合材料具有高的比强度和比模量、高的硬度、耐磨、耐蚀性好等优点,在航空航天、汽车、轨道交通、核电（中子吸收）以及电子封装等领域应用广泛,典型产品有Si C/Al、Al₂O₃/Al、Al N/Al、B₄C/Al和Ti B₂/Al等复合材料系列。其中,因Si C/Al复合材料具有高的耐磨耐蚀及导热性能,被广泛应用于各种制动系统或零部件产品。据报道,欧洲的高速列车刹车盘以及各种娱乐设施如轨道飞车、空车缆车的刹车系统中大部分采用的是中等体积分数（25～30 vol.%）的Si C/Al复合材料产品。电梯安全钳是保证高速电梯运行安全的关键零部件,需要高的屈服强度、良好的耐磨和耐蚀性等性能。目前,电梯安全钳楔块采用的主要是碳钢、陶瓷以及碳纤维复合材料等,还没有采用铝基复合材料的报道。因此,本文以电梯安全钳楔块用Si C/Al复合材料为研究对象,通过测试和分析基体合金种类、Si C体积分数、热处理状态等对复合材料力学性能和摩擦磨损性能的影响,优选出适合作为电梯安全钳楔块的Si C/Al复合材料;通过对优选出的Si C/Al复合材料楔块产品进行可靠性评价分析,为将来Si C/Al复合材料在电梯领域中的应用提供参考。本文采用压力浸渗法制备了中高体积分数（25～50 vol.%）的Si C_p/2024Al和Si C_p/6061Al等两类复合材料,对比分析了铸造态和热处理态Si C/Al复合材料的显微组织、力学性能和摩擦磨损性能特点,获得综合性能最佳的Si C/Al复合材料;通过对优选的Si C/Al复合材料安全钳楔块进行运动学和静力学仿真分析和计算,并得出如下主要结论:随着Si C体积分数的增加,复合材料的强度和硬度均明显提升、塑性明显下降,其中Si C_p/2024Al复合材料的性能提升更明显。50 vol.%Si C_p/2024Al复合材料的硬度和抗压强度比25vol.%Si C_p/2024Al分别提高了36.5%和43%;50 vol.%Si C_p/6061Al复合材料的硬度和抗压强度比25vol.%Si C_p/6061Al时分别提高了26%和36.9%。经过固溶时效处理后,Si C/Al复合材料的硬度、强度快速提高,而塑性不断下降。当基体合金一定时,高体积分数的复合材料性能提升更明显;当Si C含量一定时,Si C_p/6061Al的性能提升比Si C_p/2024Al更明显。本文中,50 vol.%Si C_p/2024Al复合材料的硬度较铸造态提高了23.6%、其抗拉强度较铸造态提高了17%。随着Si C含量的增加,两种Si C/Al复合材料与对磨摩擦副之间的摩擦系数均不断增大。本文中,Si C_p/2024Al复合材料的摩擦系数小于Si C_p/6061Al复合材料。随着加载载荷的增加,两种Si C/Al复合材料的摩擦系数均表现出先减小后增大的趋势。Si C_p/2024Al复合材料的摩擦系数在200 N、25 vol.%时为最小值0.255;Si C_p/6061Al复合材料的摩擦系数在150 N、25 vol.%时为最小值0.446。在250 N、50 vol.%时,Si C_p/2024Al和Si C_p/6061Al复合材料的摩擦系数达最大值,分别为0.36和0.533。分析表明,两种Si C/Al复合材料在不同载荷下的磨损机理均涉及粘着磨损和磨粒磨损。其中,Si C_p/6061Al复合材料的粘着磨损比Si C_p/2024Al复合材料更严重。当Si C含量增加时,Si C/Al复合材料的粘着磨损减少,磨粒磨损增加。对电梯安全钳（电梯的额定载重为1250 kg）进行了运动学仿真分析发现:当额定速度为1.5 m/s时,安全钳的制动距离为238.95 mm,不符合技术条件;当额定速度为2.5 m/s时,制动距离为664.72 mm,符合技术条件。因此,该Si C/Al复合材料安全钳楔块可用于额定速度为2.5 m/s的高速电梯。对Si C/Al复合材料安全钳楔块进行了静力学仿真分析发现:两种方案的45钢均未发生屈服,复合材料均未发生断裂。因此,两种楔块方案均符合使用要求,可用于额定速度为2.5 m/s、额定载重为1250 kg的高速电梯。