[發(fā)明專利]一種炭纖維增強(qiáng)陶瓷基汽車剎車片的制造方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210131411.5
• 申請(qǐng)日: 2012-04-28
• 公開（公告）號(hào): CN102661342A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李專;肖鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中南大學(xué)
• 主分類號(hào): F16D69/00
• 分類號(hào): F16D69/00;C04B35/83
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所 43114
• 代理人: 鄧建輝

1.一種炭纖維增強(qiáng)陶瓷基汽車剎車片的制造方法，首先采用針刺的方法制備炭纖維全網(wǎng)胎，對(duì)其進(jìn)行高溫?zé)崽幚砗蟛捎玫葴鼗瘜W(xué)氣相滲透法制得低密度炭纖維增強(qiáng)基體炭(C/C)復(fù)合材料，對(duì)低密度C/C復(fù)合材料進(jìn)行機(jī)加工后在高溫真空爐中進(jìn)行定向熔滲制得C/C-SiC制動(dòng)襯片，最后將C/C-SiC制動(dòng)襯片與鋼背進(jìn)行鉚接，制得所需的汽車制動(dòng)系統(tǒng)用C/C-SiC剎車片，其特征在于：包括下列步驟：

(1)、針刺炭纖維全網(wǎng)胎：

首先按配比選取10mm～80mm長的炭纖維制成胎網(wǎng)，然后采用接力式針刺的方法制成密度為0.10～0.30g/cm³之間的全網(wǎng)胎；

(2)、高溫?zé)崽幚恚?/p>

將制得的炭纖維預(yù)制體在高溫處理爐進(jìn)行1500～2100℃的高溫?zé)崽幚?，緩解炭纖維預(yù)制體在編織過程中產(chǎn)生的應(yīng)力，并去除炭纖維束表面的膠；

(3)、等溫化學(xué)氣相滲透：

采用等溫化學(xué)氣相滲透法對(duì)經(jīng)過高溫?zé)崽幚砗蟮奶坷w維預(yù)制體進(jìn)行熱解炭增密，制得密度為1.0～1.6g/cm³的低密度C/C復(fù)合材料；

(4)、機(jī)加工

將低密度C/C復(fù)合材料按相應(yīng)汽車剎車片尺寸進(jìn)行機(jī)加工；

(5)、熔滲劑配比：

取低密度C/C復(fù)合材料坯體理論需硅量的1.1～2.0倍硅粉，并添加鐵粉，鐵粉的量為硅粉質(zhì)量含量的5～25％，將硅粉和鐵粉混合成熔滲劑；

(6)、定向熔滲反應(yīng)：

將熔滲劑后置于石墨坩鍋中鋪平，將低密度C/C復(fù)合材料坯體平鋪于粉末上并輕壓；將石墨坩鍋疊置于高溫真空爐中進(jìn)行定向熔滲制得密度為1.8～2.4g/cm³的C/C-SiC制動(dòng)襯片；定向熔滲過程中，熔滲劑在毛細(xì)管力的驅(qū)動(dòng)下順著低密度C/C復(fù)合材料坯體的內(nèi)部孔隙滲入材料內(nèi)部，硅與熱解炭及鐵分別反應(yīng)生成了SiC和硅鐵化合物，得到C/C-SiC制動(dòng)襯片；

(7)、連接鋼背：

將制得的C/C-SiC制動(dòng)襯片進(jìn)行表面加工后，與鋼背進(jìn)行冷鉚接制得C/C-SiC汽車剎車片。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的炭纖維增強(qiáng)陶瓷基汽車剎車片的制造方法，其特征在于：所述的步驟(2)中熱處理溫度為1500～2100℃，?全程時(shí)間5～20小時(shí)，壓力為微正壓即略微超過真空壓力表0刻度，氬氣惰性氣體保護(hù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭纖維增強(qiáng)陶瓷基汽車剎車片的制造方法，其特征在于：所述的步驟(3)中等溫化學(xué)氣相滲透的碳源氣體為甲烷、丙稀、丙烷或者天然氣，稀釋氣體為氮?dú)?、氫氣或其混合氣體，碳源氣體與稀釋氣體之比為1∶1～3，沉積時(shí)間為120～300小時(shí)，沉積溫度為900～1100。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭纖維增強(qiáng)陶瓷基汽車剎車片的制造方法，其特征在于：所述的步驟(4)中將制得的低密度C/C復(fù)合材料按相應(yīng)襯片尺寸進(jìn)行機(jī)加工，低密度C/C復(fù)合材料四周的尺寸按襯片尺寸的負(fù)公差加工，在厚度方向留出1～2mm的后續(xù)加工余量，得到低密度C/C復(fù)合材料坯體；并且在低密度C/C復(fù)合材料坯體上加工與鋼背鉚釘連接的沉孔。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的炭纖維增強(qiáng)陶瓷基汽車剎車片的制造方法，其特征在于：所述的步驟(6)中以純度99.3％、粒度為0.01～0.1mm的硅粉為硅源，純度99.0％、粒度為0.01～0.15mm的還原鐵粉為鐵源。熔融滲硅的溫度為1500～1900、在最高溫度點(diǎn)保溫0.5～2.0h。?