[發明專利]一種碳陶剎車盤用炭炭坯料的制備方法

在審

• 申請號: 202011590001.8
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112645728A
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 邵南子;熊杰
• 申請（專利權）人: 湖南博云新材料股份有限公司
• 主分類號: C04B35/83
• 分類號: C04B35/83;C04B35/52
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 劉猛

本發明提供了一種碳陶剎車盤用炭炭坯料的制備方法，包括以下步驟：步驟A，將圓環形的炭纖維預制體裝入氣相沉積爐內進行預沉積，裝爐堆疊時，炭纖維預制體由碳素材料的墊紙隔開，料柱的內、外兩側分別由擋體形成內環空間和外環空間，外環空間和內環空間中任意一者的底部入口被封堵，另一者的頂部出口被封堵；步驟B，將預沉積得到的炭炭坯料從氣相沉積爐取出后進行表面車加工；步驟C，將表面車加工得到的炭炭坯料裝入氣相沉積爐內進行致密化處理，裝爐結構與步驟A相同，但外環空間和內環空間的封堵方式根據炭炭坯料的密度在徑向上的分布情況而定。本發明提供的制備方法有利于提高炭炭坯料的密度均勻性，從而確保碳陶剎車盤能夠更順利地生產。

技術領域

本發明涉及飛機剎車盤制造領域，特別是涉及一種碳陶剎車盤用炭炭坯料的制備方法。

背景技術

炭炭復合材料因為其密度低、強度大、高熱容性等優點被廣泛用于飛機剎車盤上，但其也存在易氧化和濕態性能不好的缺點。碳陶復合材料是繼炭炭復合材料后發展起來的輕質高強、耐高溫和抗氧化的新型熱結構材料，其最顯著的特點就是不僅繼承了炭炭復合材料的全部優點，同時還具有致密化程度高，環境適應性強，使用壽命長的特點。

制備多孔的炭炭復合材料是碳陶復合材料制備過程中的關鍵環節，然而目前的制備方法獲得的炭炭復合材料常不能滿足密度均勻性的要求，這會對碳陶剎車盤的生產效率造成不利影響，因此，如何提供一種制備方法使碳陶剎車盤用炭炭坯料的密度更加均勻，成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

發明內容

有鑒于此，本發明提供了一種碳陶剎車盤用炭炭坯料的制備方法，該制備方法有利于提高炭炭坯料的密度均勻性，從而確保碳陶剎車盤能夠更順利地生產。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種碳陶剎車盤用炭炭坯料的制備方法，包括以下步驟：

步驟A，將圓環形的炭纖維預制體裝入氣相沉積爐內進行預沉積，裝爐時，所述炭纖維預制體堆疊成圓筒狀的料柱，任意相鄰兩層所述炭纖維預制體由碳素材料的墊紙隔開以形成層間氣體通道，在所述料柱的外圍罩設外擋體，使所述外擋體與所述料柱的外表面之間形成外環空間，在所述料柱的筒腔內設置內擋體，使所述內擋體與所述料柱的內表面之間形成內環空間，所述外環空間和所述內環空間中任意一者的底部入口被封堵，另一者的頂部出口被封堵；

步驟B，將所述預沉積得到的炭炭坯料從氣相沉積爐取出后進行表面車加工；

步驟C，將所述表面車加工得到的炭炭坯料裝入氣相沉積爐內進行致密化處理，裝爐結構與所述步驟A相同，但所述外環空間和所述內環空間的封堵方式根據所述炭炭坯料的密度在徑向上的分布情況而定，如果所述炭炭坯料內表面的密度大于外表面的密度，則所述內環空間的底部入口被封堵，而所述外環空間的頂部出口被封堵，如果所述炭炭坯料內表面的密度小于外表面的密度，則所述外環空間的底部入口被封堵，而所述內環空間的頂部出口被封堵。

可選地，在上述制備方法中，還包括步驟D：將所述步驟C得到的炭炭坯料至少重復一次所述步驟C的致密化處理過程。

可選地，在上述制備方法中，在所述步驟A之前，將所述炭纖維預制體裝入石墨化爐內進行高溫熱處理，處理時間為1h～3h，處理溫度為1800℃～2500℃。

可選地，在上述制備方法中，在所述步驟C之后，將所述炭炭坯料裝入石墨化爐內進行高溫熱處理，處理時間為1h～3h，處理溫度為1800℃～2500℃。

可選地，在上述制備方法中，所述預沉積的工藝參數包括：

沉積氣體為丙烯、丙烷和氮氣中的任意一種或兩種以上與天然氣的混合氣，天然氣在混合氣中所占的體積分數為50％～95％；

爐內溫度為800℃～1200℃；

爐內氣壓為1kPa～10kPa；