[發(fā)明專(zhuān)利]碳碳或碳陶復(fù)合材料纏繞預(yù)制體及其制品以及制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110471155.3
• 申請(qǐng)日: 2021-04-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113149682A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 申富強(qiáng);申富勝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海騏杰碳素材料有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): C04B35/83
• 分類(lèi)號(hào): C04B35/83;C04B35/80;C04B35/52;C04B35/553;C04B35/565;C04B35/622
• 代理公司: 上海創(chuàng)開(kāi)專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 31374
• 代理人: 汪發(fā)成

本發(fā)明涉及碳碳或碳陶復(fù)合材料纏繞預(yù)制體及其制品以及制備方法，其特征在于，包括制備方法，其核心特征包括纖維絲纏繞的步驟；還包括一種用于碳碳或碳陶復(fù)合材料制作的纏繞預(yù)制體，采用上述制備方法獲得；還包括一種用上述制備方法獲得的預(yù)制體經(jīng)過(guò)氣相沉積或液相沉積或兩者組合方法獲得碳碳或碳陶復(fù)合材料制品。本發(fā)明的有益效果在于：采用環(huán)形分切工藝，相對(duì)于現(xiàn)有工藝的板式針刺預(yù)制體而言，盤(pán)式預(yù)制體密度更加均勻，增強(qiáng)了預(yù)制體的一致性；可以一次性制造多個(gè)盤(pán)式預(yù)制體，可以減少制作工時(shí)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及碳碳或碳陶復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及碳碳或碳陶復(fù)合材料纏繞預(yù)制體及其制品以及制備方法。

背景技術(shù)

剎車(chē)組件是汽車(chē)、列車(chē)、摩托車(chē)等必須裝備的自動(dòng)部件，其性能的優(yōu)劣直接影響車(chē)輛、裝備的使用安全性。

在生產(chǎn)制造剎車(chē)組件的過(guò)程中，包含并采用了預(yù)制體制備工藝，預(yù)制體制備的原材料通常利用到碳-碳復(fù)合材料，碳-碳復(fù)合材料是碳纖維增強(qiáng)碳基體的一種高性能復(fù)合材料，具有強(qiáng)度高、耐腐蝕、可設(shè)計(jì)性強(qiáng)等特點(diǎn)。

本案提出了一種新型碳-碳復(fù)合材料預(yù)制體及其制品以及制備方法。通過(guò)研發(fā)新的熱結(jié)構(gòu)復(fù)合材料，其用途不僅限于剎車(chē)盤(pán)，還可一一擴(kuò)展到其他領(lǐng)域車(chē)輛，比如火車(chē)、重型卡車(chē)、客車(chē)、公交車(chē)以及跑車(chē)等等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了碳碳或碳陶復(fù)合材料纏繞預(yù)制體及其制品以及制備方法，解決了以上技術(shù)問(wèn)題.

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

本發(fā)明一方面提供給了一種用于復(fù)合材料剎車(chē)組件制作的預(yù)制體的制備方法，其特征在于，包括纖維絲纏繞，將纖維絲在準(zhǔn)備好的預(yù)制體模具表面纏繞，纖維絲于預(yù)制體模具表面纏繞成網(wǎng)狀的胚體。具體包括以下步驟：

S1，放紗，將纖維軸放到紗架上，每個(gè)紗軸設(shè)置一個(gè)張力系統(tǒng)；

S2,浸紗，將纖維拉過(guò)樹(shù)脂槽，讓纖維完全浸潤(rùn)樹(shù)脂；

S3,纖維絲纏繞，將浸過(guò)樹(shù)脂的纖維絲在準(zhǔn)備好的預(yù)制體模具表面纏繞，纖維絲于預(yù)制體模具表面表面纏繞成網(wǎng)；

S4，固化，升溫將樹(shù)脂固化；

S5，脫模，得到預(yù)制體胚體；

S6,分切，按照設(shè)計(jì)的具體規(guī)格厚度，沿預(yù)制體軸向分切為多段，得到所需要的預(yù)制體。

進(jìn)一步地，邊纏繞邊針刺。

進(jìn)一步地，在纖維絲纏繞過(guò)程中，至少添加一層石墨紙層或碳布層。

進(jìn)一步地，纖維可以是碳纖維、預(yù)氧絲、芳綸纖維、酚醛纖維、玻璃纖維、陶瓷纖維、金屬纖維其中一種或多種。

進(jìn)一步地，所述樹(shù)脂內(nèi)填充有炭黑粉、活性炭粉、石墨粉、碳納米管、石墨烯粉、碳纖維粉、石墨纖維粉、陶瓷粉、碳化硅粉、氮化硼粉、金屬氧化物粉、樹(shù)脂碳粉等其中一種或以上多種材料。

進(jìn)一步地，所述樹(shù)脂包括聚氮硅烷、聚碳硅烷、環(huán)氧樹(shù)脂、酚醛樹(shù)脂、脲醛樹(shù)脂等的一種或多種。所述樹(shù)脂含量為0-50％，分散工藝按照一定比例將填充材料和樹(shù)脂混合均勻。

進(jìn)一步地，預(yù)制體的成型形狀依據(jù)不同的需求，根據(jù)安裝芯模而定。

進(jìn)一步地，所述碳布采用特種碳布，所述特種碳布為編織或無(wú)紡碳布層束單向浸布制作。

進(jìn)一步地，所述編織布采用纖維束或預(yù)浸帶編織而成。纖維束或帶的厚度為0.01～0.20mm，優(yōu)選厚度為0.01～0.05mm。

本發(fā)明第二方面提供了一種用于碳碳或碳陶復(fù)合材料制作的纏繞預(yù)制體，其特征在于，采用任一所述制備方法獲得。