[發明專利]一種C/C飛機剎車材料中低溫450～1100℃涂層的外場修復方法

有效

• 申請號: 201910057643.2
• 申請日: 2019-01-22
• 公開（公告）號: CN109665866B
• 公開（公告）日: 2021-09-21
• 發明（設計）人: 鄧娟利;胡凱悅;路保福;鄭博瀚;李昊
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: C04B41/52
• 分類號: C04B41/52;C04B41/81
• 代理公司: 西安恒泰知識產權代理事務所 61216
• 代理人: 王孝明

本發明提供了一種C/C飛機剎車材料中低溫450～1100℃涂層的外場修復方法，該方法具體包括以下步驟：步驟一，過渡層修復：將過渡層混合漿料涂刷于待修復涂層的受損處，固化，獲得過渡層；步驟二，內玻璃層修復：將內玻璃層漿料涂刷于步驟一制備的過渡層上，固化，獲得彌散分布不同軟化點玻璃的內玻璃層；步驟三，外玻璃層修復：將外玻璃層漿料涂刷于步驟二制備的內玻璃層上，固化，獲得彌散分布不同軟化點玻璃的外玻璃層。該方法通過引入有機硅烷與耗氧填料碳化硼混合作為過渡層，解決了修復涂層與基體的不潤濕問題。同時過渡層還可進行基體改性。

技術領域

本發明屬于飛機剎車材料領域，涉及飛機剎車材料涂層，具體涉及一種C/C飛機剎車材料中低溫450～1100℃涂層的外場修復方法。

背景技術

航空科技的發展對飛機的制動性能提出越來越高的要求，作為制動系統的關鍵部件，制動材料也深受重視。飛機剎車材料由半金屬有機剎車材料到使用粉末冶金剎車材料，直到70年代碳剎車材料被開發和應用。碳/碳復合材料(C/C)密度低，熱性能優異，高溫穩定性好，特別是在寬溫度范圍內具有適當的摩擦系數和優異的耐磨性而被廣泛用作飛行器剎車材料。在飛機制動過程中摩擦使動能迅速轉化成熱能儲存并慢慢耗散。特別在重型戰機制動以及短距離剎車的情況下，剎車過程中產生的大量能量使熱庫溫度急劇升高至900℃。甚至在一些極端情況下，如飛機超載著陸或中止起飛時，其緊急剎車會使熱庫溫度升高至1100℃甚至更高溫度。

然而在高于450℃的有氧環境中，C/C剎車材料會發生氧化，且隨著溫度的升高氧化速率急劇加快。C/C在600和700℃空氣中氧化動力學曲線呈直線型，在800和900℃氧化動力學曲線呈指數型。這種高溫下的急速氧化會導致其力學性能和摩擦性能下降，嚴重影響飛機制動的可靠性和穩定性。因此，必須對C/C進行防氧化保護。

目前國內外普遍采用磷酸鹽體系涂層對C/C飛機剎車盤非摩擦面進行表面處理。對于這種涂層體系的研究和使用已經成熟并已商業化。但是，C/C飛機剎車盤在運輸、裝備、拆卸和維護的過程中不可避免地會出現磕碰和碰撞等，從而導致涂層破損。涂層的破壞可能導致C/C非摩擦面暴露在高溫有氧環境中，進而使其氧化失效，影響服役安全性。重新制備涂層需要將剎車盤送回制備廠家，拆去剎車盤鍵槽處的鋼夾，再清洗烘干，然后進行涂層的涂刷和烘干，然后裝爐高溫熱處理(800～900℃)，不僅周期長而且耗資大。發展外場修復涂層可直接對損傷的涂層部位進行在線修復。涂層料涂刷后僅需150～200℃烘干處理，不需再次高溫熱處理，大大降低成本，保障C/C飛機剎車盤服役安全性，并提高使用壽命。

現階段的涂層制備，都需要對涂層進行燒結形成玻璃相，達到抗氧化的效果。然而這種燒結涂層制備工藝復雜，周期長，尤其是必須使用高溫氣氛燒結爐，限制了涂層外場在線修復的實施。此外，廣泛應用的磷酸鹽涂層體系只能在制動溫度低于800℃溫度下使用，而采用其它高溫溫度的玻璃涂層體系，又存在于C/C基體潤濕性差的問題。

發明內容

針對上述現有技術的不足與缺陷，本發明的目的在于提供一種C/C飛機剎車材料中低溫450～1100℃涂層的外場修復方法，解決C/C材料中低溫涂層的在線修復技術問題。。

為了解決上述技術問題，本申請采用如下技術方案予以實現：

一種C/C飛機剎車材料中低溫450～1100℃涂層的外場修復方法：

當待修復涂層為C/C飛機剎車材料中的抗氧化溫域為450～700℃的涂層時，采用步驟一和步驟二進行修復；

當待修復涂層為C/C飛機剎車材料中的抗氧化溫域為450～900℃的涂層時，采用步驟一和步驟二進行修復；

當待修復涂層為C/C飛機剎車材料中的抗氧化溫域為450～1100℃的涂層時，采用步驟一、步驟二和步驟三進行修復；

該方法具體包括以下步驟：

步驟一，過渡層修復：