[發明專利]復合材料摩擦部件的制造方法

有效

• 申請號: 201880067714.0
• 申請日: 2018-10-16
• 公開（公告）號: CN111226057B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發明（設計）人: 埃里克·布永;阿諾·德勒胡茲;阿曼丁·洛里奧;勞倫斯·梅勒
• 申請（專利權）人: 賽峰集團陶瓷;國家科學研究中心
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;C04B35/83;C23C16/04;C23C16/30;C23C16/455;F16D65/12
• 代理公司: 中國商標專利事務所有限公司 11234
• 代理人: 桑麗茹

本發明涉及復合材料摩擦部件的制造方法，至少包括以下步驟：用至少包含熱解碳和至少一個ZrO_xC_y相的基體使碳紗的纖維預制件致密化，其中，1≤x≤2且0≤y≤1，基體通過至少由熱解碳的第一氣相前體和包含鋯的第二氣相前體進行化學氣相滲透形成，所述第二前體是通過將至少一個醇官能團的氧原子連接至通式為?Zr?R₃基團的改性的一元醇或C₁到C₆多元醇，取代基R相同或不同，取代基R選自：?H、C₁到C₅碳鏈和鹵素原子。

本發明涉及基于碳/碳(C/C)復合材料的摩擦部件的制造，例如飛行器制動盤。

背景技術

申請文件EP2253604中提出了獲得由碳/碳(C/C)復合材料制備的包含陶瓷相的摩擦部件的方法。該摩擦部件磨損量小，具有適于制動應用的摩擦系數并且穩定，尤其是在高能制動時。

該申請中公開的方法包括制備碳紗預制件，用碳基體使預制件致密化并在制造過程中引入分散在部件內的陶瓷晶粒或顆粒。更準確地說，申請文件EP2253604公開了在致密化處理完成之前，用可以分散一種或多種鋯化合物的溶膠-凝膠型溶液和/或膠體懸浮液進行浸漬的方法。然后，在最終部件中獲ZrO_xC_y型氧化物至少是主要成分的晶?；蛭⒕В渲校?≤x≤2且0≤y≤1。

通過申請文件EP2253604中描述的方法所獲得的摩擦部件具有良好的性能。另一方面，該方法相較生產全C/C盤的標準工藝更為復雜。事實上，在那份申請文件中，鋯基化合物的插入是在液相步驟期間進行的，該液相步驟與通過氣體致密化(CVI)生產熱解碳的步驟完全分離。

具體地，在申請文件EP2253604中公開了在通過CVI用熱解碳進行第一步的致密化后，進行鋯的插入。然后，部件從CVI爐中取出并浸入氧化鋯前體土壤中，干燥并進行熱處理。然后將該部件重新放入CVI爐中完成熱解碳基體的致密化。鋯的這種插入，與化學氣相滲透過程完全分離，導致制造工藝復雜且漫長。

因此，希望能夠簡化由C/C復合材料制備的包含鋯陶瓷相的摩擦部件的制造方法。

發明內容

本發明涉及用復合材料制備摩擦部件的制造工藝，至少包括以下步驟：

-通過至少包括熱解碳(PyC)和至少一個ZrO_xC_y相的基體使碳紗的纖維預制件致密化，其中，1≤x≤2且0≤y≤1，所述基體至少由熱解碳的第一氣相前體和包含鋯的第二氣相前體，通過化學氣相滲透(CVI)形成，所述第二前體是通過將至少一個醇官能團的氧原子連接至通式為Zr-R₃的基團的改性的一元醇或C₁-C₆多元醇，取代基R相同或不同，且R選自-H，C₁到C ₅碳鏈和鹵素原子。

一元醇應當被理解為是具有單個醇官能團的化合物。多元醇是指具有多個醇官能團的化合物。

這里使用的第二前體是官能化的一元醇或C₁到C₆多元醇，該一元醇或C₁到C₆多元醇的至少一個醇官能團的氧原子被鍵合有三個取代基R的鋯Zr所形成的基團官能化。該前體具有以下通式：CH-O-Zr-R₃，其中CH代表一元醇或多元醇的C₁到C₆碳鏈，O代表與鋯鍵合的醇官能團的氧原子。