[發(fā)明專利]一種生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤用炭-炭復(fù)合材料坯體的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011587861.6
• 申請(qǐng)日: 2020-12-29
• 公開（公告）號(hào): CN112645727B
• 公開（公告）日: 2022-12-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 熊杰;邵南子
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 湖南博云新材料股份有限公司
• 主分類號(hào): C04B35/83
• 分類號(hào): C04B35/83;C04B35/52
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 劉猛

本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤用炭?炭復(fù)合材料坯體的方法，該方法包括在CVI爐(1)內(nèi)以碳源氣體對(duì)炭剎車盤預(yù)制體(4)進(jìn)行化學(xué)氣相滲透，裝爐時(shí)炭剎車盤預(yù)制體堆疊成圓筒狀的料柱，任意相鄰兩層炭剎車盤預(yù)制體之間鋪有硫酸紙；通氣時(shí)碳源氣體分兩路由下而上到達(dá)料柱，其中一路通往料柱的內(nèi)表面，另一路通往料柱的外表面。本發(fā)明提供的方法有助于提高炭?炭復(fù)合材料坯體中粗糙層熱解炭的含量，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及飛機(jī)剎車盤制造領(lǐng)域，特別是涉及一種生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤用炭-炭復(fù)合材料坯體的方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，世界上絕大部分的大型民用客機(jī)均使用炭-炭復(fù)合材料制備飛機(jī)剎車盤。化學(xué)氣相滲透(CVI)制備炭-炭復(fù)合材料的一般做法是：將碳纖維預(yù)制體置于CVI爐中，氣態(tài)的碳?xì)浠衔锿ㄟ^擴(kuò)散、流動(dòng)等方式進(jìn)入預(yù)制體內(nèi)部，在一定溫度下發(fā)生熱解反應(yīng)，生成熱解炭并沉積于纖維表面，最終形成炭-炭復(fù)合材料。

熱解炭按其在偏光顯微鏡下的結(jié)構(gòu)可分為光滑層(SL)、粗糙層(RL)和各向同性層(ISO)三種類型，其中，粗糙層熱解炭相對(duì)于光滑層熱解炭和各向同性層熱解炭密度更高、導(dǎo)熱更好，摩擦磨損性能優(yōu)良，適宜做飛機(jī)剎車盤材料，因此，在生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤用炭-炭復(fù)合材料坯體時(shí)，如何盡可能多地生成粗糙層熱解炭，成為本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤用炭-炭復(fù)合材料坯體的方法，該方法有助于提高炭-炭復(fù)合材料坯體中粗糙層熱解炭的含量，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

一種生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤用炭-炭復(fù)合材料坯體的方法，所述方法包括在CVI爐內(nèi)以碳源氣體對(duì)炭剎車盤預(yù)制體進(jìn)行化學(xué)氣相滲透，裝爐時(shí)所述炭剎車盤預(yù)制體堆疊成圓筒狀的料柱，任意相鄰兩層所述炭剎車盤預(yù)制體之間鋪有硫酸紙；通氣時(shí)所述碳源氣體分兩路由下而上到達(dá)所述料柱，其中一路通往所述料柱的內(nèi)表面，另一路通往所述料柱的外表面。

可選地，在上述方法中，裝爐時(shí)在所述料柱的外圍罩設(shè)外擋體，使所述外擋體與所述料柱的外表面之間形成外環(huán)形通道。

可選地，在上述方法中，裝爐時(shí)在所述料柱的筒腔內(nèi)設(shè)置內(nèi)擋體，使所述內(nèi)擋體與所述料柱的內(nèi)表面之間形成內(nèi)環(huán)形通道。

可選地，在上述方法中，裝爐時(shí)在所述料柱的上方設(shè)置與所述外擋體密封連接的集氣罩，所述集氣罩的頂部出氣口對(duì)接于所述CVI爐的尾氣管道的入口。

可選地，在上述方法中，裝爐時(shí)在所述料柱頂部放置帶透氣孔的尾氣吸收盒，所述尾氣吸收盒內(nèi)盛裝有多孔結(jié)構(gòu)的廢氣吸附材料。

可選地，在上述方法中，所述碳源氣體到達(dá)所述料柱之前被預(yù)熱到700℃～1000℃。

可選地，在上述方法中，所述碳源氣體中天然氣的體積百分含量為20％～95％。

可選地，在上述方法中，所述炭剎車盤預(yù)制體由炭纖維無緯布與炭纖維網(wǎng)胎交替鋪層后針刺制成，所述炭剎車盤預(yù)制體的密度為0.3g/cm³～0.6g/cm³。

根據(jù)上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明提供的生產(chǎn)飛機(jī)剎車盤用炭-炭復(fù)合材料坯體的方法中，炭剎車盤預(yù)制體在裝爐時(shí)彼此隔著硫酸紙堆疊，而不是像傳統(tǒng)的裝爐方式中用墊塊或墊板隔開，這樣就避免了在上下兩層炭剎車盤預(yù)制體之間形成氣體通道，從而有效減少碳源氣體的滯留時(shí)間，同時(shí)，本發(fā)明提供的方法中，碳源氣體分兩路由下而上到達(dá)由炭剎車盤預(yù)制體堆成的料柱，其中一路通往料柱的內(nèi)表面，另一路通往料柱的外表面，也就是對(duì)內(nèi)、外表面實(shí)現(xiàn)了同時(shí)通氣，這樣增密結(jié)束后料柱徑向方向上密度差異性較小。由于碳源氣體的滯留時(shí)間相對(duì)較少，且料柱的內(nèi)、外表面是同時(shí)通氣的，所以本發(fā)明提供的方法有助于提高炭-炭復(fù)合材料坯體中粗糙層熱解炭的含量，進(jìn)而提高產(chǎn)品質(zhì)量一致性。

附圖說明