本發(fā)明屬于碳陶剎車盤，具體涉及一種碳陶剎車盤及其制備方法。

背景技術(shù)：

1、隨著人們對(duì)汽車行駛安全性的關(guān)注度越來(lái)越高，凸顯出了汽車剎車盤的重要性，傳統(tǒng)剎車盤為鑄鐵盤，但是鑄鐵盤存在不耐磨、密度高、質(zhì)量大，且容易發(fā)軟和發(fā)熱的缺點(diǎn)。與鑄鐵盤相比，碳陶剎車盤不僅損耗小壽命長(zhǎng)，并且具有很強(qiáng)的機(jī)械性能，制動(dòng)性能更穩(wěn)定。

2、但是，目前現(xiàn)有工藝制備的碳陶剎車盤的盤面上往往存在白色斑點(diǎn)，導(dǎo)致碳陶剎車盤在使用過(guò)程中，盤面上靠近白色斑點(diǎn)區(qū)域的碳化硅陶瓷涂層容易脫落，嚴(yán)重降低了碳陶剎車盤的使用壽命。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種碳陶剎車盤及其制備方法，本發(fā)明提供的碳陶剎車盤盤面無(wú)白色斑點(diǎn)，碳化硅陶瓷涂層不易脫落，使用壽命長(zhǎng)，且制作成本低廉。

2、為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種碳陶瓷剎車盤的制備方法，包括以下步驟：

4、以天然氣為碳源氣體，采用化學(xué)氣相沉積的方法對(duì)針刺結(jié)構(gòu)碳纖維預(yù)制體進(jìn)行碳致密化，得到c/c預(yù)制體；

5、將所述c/c預(yù)制體加工成c/c剎車盤；

6、在所述c/c剎車盤的表面進(jìn)行布膠后依次進(jìn)行熱處理和模壓處理，得到半成品，所述布膠使用的膠料包括以下質(zhì)量百分含量的組分：無(wú)機(jī)粉體58～75％、液態(tài)樹(shù)脂15～28％和乙醇10～17％，所述無(wú)機(jī)粉體包括碳化硅粉和/或碳粉；

7、將所述半成品進(jìn)行滲硅處理，得到所述碳陶剎車盤。

8、優(yōu)選的，所述針刺結(jié)構(gòu)碳纖維預(yù)制體的制備方法包括以下步驟：

9、使用短切碳纖維絲制備得到網(wǎng)胎，使用長(zhǎng)碳纖維絲制備得到無(wú)緯布；

10、將所述網(wǎng)胎和所述無(wú)緯布采用一層網(wǎng)胎和一層無(wú)緯布的循環(huán)鋪層方式進(jìn)行鋪放，得到層疊坯體，將所述層疊坯體進(jìn)行針刺，得到針刺結(jié)構(gòu)碳纖維預(yù)制體。

11、優(yōu)選的，所述層疊坯體的厚度為18～30mm；所述層疊坯體的的密度為0.58～0.63g/m3；所述針刺的密度為25針/cm2。

12、優(yōu)選的，所述化學(xué)氣相沉積使用的還原氣體為氫氣，天然氣的流量為45～75slm，氫氣的流量為25～50slm，所述化學(xué)氣相沉積的溫度為1000～1100℃，沉積時(shí)間≥160h。

13、優(yōu)選的，所述c/c預(yù)制體的密度≥1.4g/m3。

14、優(yōu)選的，所述膠料的布膠量為0.52g/cm2。

15、優(yōu)選的，所述熱處理的溫度為100～120℃，時(shí)間為60～80min。

16、優(yōu)選的，所述模壓處理的壓制溫度為260～280℃，壓制時(shí)間為30～45min，壓力為10～14mpa。

17、優(yōu)選的，所述滲硅處理為熔融滲硅處理，所述熔融滲硅處理的溫度為1400～1550℃，保溫時(shí)間為1～3h，所述熔融滲硅處理在保護(hù)氣體氣氛中進(jìn)行。

18、本發(fā)明提供了上述技術(shù)方案所述的制備方法制備得到的碳陶剎車盤。

19、本發(fā)明提供了一種碳陶瓷剎車盤的制備方法，包括以下步驟：以天然氣為碳源氣體，采用化學(xué)氣相沉積的方法對(duì)針刺結(jié)構(gòu)碳纖維預(yù)制體進(jìn)行碳致密化，得到c/c預(yù)制體；將所述c/c預(yù)制體加工成c/c剎車盤；在所述c/c剎車盤的表面進(jìn)行布膠后依次進(jìn)行熱處理和模壓處理，得到半成品，所述布膠使用的膠料包括以下質(zhì)量百分含量的組分：無(wú)機(jī)粉體58～75％、液態(tài)樹(shù)脂15～28％和乙醇10～17％，所述無(wú)機(jī)粉體包括碳化硅粉和/或碳粉；將所述半成品進(jìn)行滲硅處理，得到所述碳陶剎車盤。本發(fā)明提供的制備方法在通過(guò)化學(xué)氣相沉積對(duì)碳纖維預(yù)制體進(jìn)行碳增密后，在進(jìn)行滲硅之前，通過(guò)膠料對(duì)c/c剎車盤表面進(jìn)行布膠處理，然后通過(guò)熱處理和模壓處理，能夠使膠料滲入到c/c剎車盤內(nèi)部，通過(guò)液態(tài)樹(shù)脂將無(wú)機(jī)粉體(碳化硅粉和/或碳粉)與c/c剎車盤粘接成為整體，然后再進(jìn)行滲硅處理，能夠有效避免得到的碳陶剎車盤盤面出現(xiàn)白色斑點(diǎn)(由氣泡形成)缺陷，從而得到的碳化硅陶瓷涂層不易脫落，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)，本發(fā)明提供的制備方法僅僅需要對(duì)c/c剎車盤表面進(jìn)行布膠、熱處理和模壓處理，制備成本低廉，本發(fā)明生產(chǎn)的剎車盤價(jià)格只有現(xiàn)有技術(shù)的1/4。

技術(shù)特征：

1.一種碳陶瓷剎車盤的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述針刺結(jié)構(gòu)碳纖維預(yù)制體的制備方法包括以下步驟：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于，所述層疊坯體的厚度為18～30mm；所述層疊坯體的的密度為0.58～0.63g/m3；所述針刺的密度為25針/cm2。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述化學(xué)氣相沉積使用的還原氣體為氫氣，天然氣的流量為45～75slm，氫氣的流量為25～50slm，所述化學(xué)氣相沉積的溫度為1000～1100℃，沉積時(shí)間≥160h。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的制備方法，其特征在于，所述c/c預(yù)制體的密度≥1.4g/m3。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述膠料的布膠量為0.52g/cm2。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述熱處理的溫度為100～120℃，時(shí)間為60～80min。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述模壓處理的壓制溫度為260～280℃，壓制時(shí)間為30～45min，壓力為10～14mpa。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述滲硅處理為熔融滲硅處理，所述熔融滲硅處理的溫度為1400～1550℃，保溫時(shí)間為1～3h，所述熔融滲硅處理在保護(hù)氣體氣氛中進(jìn)行。

10.權(quán)利要求1～9任一項(xiàng)所述的制備方法制備得到的碳陶剎車盤。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于碳陶剎車盤技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種碳陶剎車盤及其制備方法。本發(fā)明提供了一種碳陶瓷剎車盤的制備方法，在通過(guò)化學(xué)氣相沉積對(duì)碳纖維預(yù)制體進(jìn)行碳增密后，在進(jìn)行滲硅之前，通過(guò)膠料對(duì)C/C剎車盤表面進(jìn)行布膠處理，然后通過(guò)熱處理和模壓處理，能夠使膠料滲入到C/C剎車盤內(nèi)部，通過(guò)液態(tài)樹(shù)脂將無(wú)機(jī)粉體(碳化硅粉和/或碳粉)與C/C剎車盤粘接成為整體，然后再進(jìn)行滲硅處理，能夠有效避免得到的碳陶剎車盤盤面出現(xiàn)白色斑點(diǎn)缺陷，從而得到的碳化硅陶瓷涂層不易脫落，使用壽命長(zhǎng)。同時(shí)，本發(fā)明提供的制備方法僅僅需要對(duì)C/C剎車盤表面進(jìn)行布膠、熱處理和模壓處理，制備成本低廉。

技術(shù)研發(fā)人員：羅軍,賴禎平,李兆晟,肖久旺
受保護(hù)的技術(shù)使用者：上海康碳復(fù)合材料科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10