[發明專利]一種汽車剎車盤的制備方法

有效

• 申請號: 201910484126.3
• 申請日: 2019-06-05
• 公開（公告）號: CN110131343B
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 邢少敏;郭飛毅;李娜;李培元;雷哲峰
• 申請（專利權）人: 西安航空制動科技有限公司
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;C09K3/14
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 慕安榮

1.一種汽車剎車盤的制備方法，其特征在于，本發明的具體過程為：

步驟1，混料：

以短切碳纖維與改性氨酚醛樹脂的混合料作為預浸料，短切碳纖維與樹脂質量比為50％：50％；所述的比例為質量百分比；

步驟2，烘干：

將混合好的短切碳纖維預浸料均勻分散在料盤上烘干備用；烘干溫度為65～75℃，烘干時間為1～2h；

步驟3，制備汽車剎車副預制體：

采用預壓制--壓制固化成型的方法制備汽車剎車副預制體；

所述預壓制的具體過程是：

通過汽車剎車副模具自帶的加熱棒將該汽車剎車副模具預熱至100℃后并保持該溫度，在所述模具型腔表面均勻涂刷一層清洗劑；在該清洗劑的表面涂刷一層脫模劑；將所述的烘干的預浸料稱重，預浸料重量＝預浸料密度×坯體體積；將稱重好的預浸料均勻鋪散在所述模具型腔內；將預壓頭放置在所述模具型腔內；啟動液壓機，通過預壓頭對鋪覆在所述汽車剎車副模具型腔內的預浸料實施預壓制，得到表面均布有通風槽和安裝孔的預制體坯料，完成預壓制；所施加的壓力為7.5Mpa，壓制時間為1～2min，壓制溫度為100℃；

壓制固化成型時：

在該預制體坯料的通風槽內放置金屬預埋件；繼續向模具的型腔內進行第二次裝填預浸料；所述第二次裝填預浸料的重量＝預浸料密度×(預制件體積-坯體體積)；合模；通過液壓機采用階梯增壓和階梯升溫的方式進行壓制固化成型；固化成型完成后，脫模機構推出預埋金屬件進行脫模，得到汽車剎車盤預制體；液壓機以7.5MPa的初始壓力向所述模具中的上模施壓，同時將模具加熱至起始溫度并保溫2h，所述起始溫度為110～130℃；保溫結束后，液壓機第一次增加壓力至8.5MPa并保持該壓力，繼續對所述上模施加壓力，同時對模具第一次升溫，使該模具以2℃/min的速率升溫至140℃后保溫2～3h；

保溫結束后，液壓機第二次加壓，使該液壓機的壓力增加至10MPa，

繼續對所述上模施加壓力，并保持該壓力；同時對模具以2℃/min的速率升溫至170～190℃后保溫2～3h；保溫結束后，液壓機保持10MPa的最終壓力，模具自然冷卻至室溫，得到汽車剎車盤預制體；

步驟4，碳化處理：

對得到的汽車剎車盤預制體進行碳化處理；

步驟5，浸滲固化處理：

通過液態陶瓷先驅體對經過碳化處理的汽車剎車盤預制體進行浸滲；

所述的液態陶瓷先驅體包括聚碳硅烷溶液和聚氮硅烷溶液；浸滲中：

Ⅰ將所述汽車剎車盤的半成品水平浸入聚碳硅烷溶液中；將放置有汽車剎車盤半成品的容器放入液相浸漬爐內，對該液相浸漬爐抽真空至100Pa進行浸滲；浸滲時間為1h～2h；浸滲結束后將經過聚碳硅烷溶液浸滲的汽車剎車盤半成品從容器中取出，放入烘箱進行固化處理，固化溫度200℃，固化時間2～4h；固化結束后，自然冷卻至室溫；

Ⅱ將經過聚碳硅烷溶液浸滲并固化的汽車剎車盤半成品水平浸入聚氮硅烷溶液中；將放置有汽車剎車盤半成品的容器放入液相浸漬爐內，對該液相浸漬爐抽真空至100Pa進行浸滲；浸滲時間為1h～2h；浸滲結束后將經過聚氮硅烷溶液浸滲的汽車剎車盤半成品從容器中取出，放入烘箱進行固化處理，固化溫度200℃，固化時間2～4h；固化結束后，自然冷卻至室溫；

上述過程為一次聚碳硅烷溶液/聚氮硅烷溶液交替浸滲固化過程；

Ⅲ重復所述聚碳硅烷溶液/聚氮硅烷溶液交替浸滲固化過程三次，得到經過浸滲固化處理的汽車剎車盤半成品；

步驟6，熱處理：

將得到的經過浸漬固化處理的汽車剎車盤半成品放入馬弗爐中進行高溫處理；

步驟7，稱重測密：

對經過浸滲固化處理和熱處理的汽車剎車盤半成品稱重測密；若所述汽車剎車盤半成品的密度≥1.80g/cm，進入步驟8；

若所述汽車剎車盤半成品的密度小于1.80g/cm，重復所述步驟5和步驟6，直至該汽車剎車盤半成品的密度≥1.80g/cm；

步驟8，精加工：

對所述汽車剎車盤半成品進行精加工，得到汽車剎車盤。

2.如權利要求1所述汽車剎車盤的制備方法，其特征在于，步驟1中所述短切碳纖維的長度分為15mm和30mm兩種，并按1:1比例進行混合。