[發明專利]一種碳纖維增強碳基摩擦片結構及其制備方法

在審

• 申請號: 202210633464.0
• 申請日: 2022-06-06
• 公開（公告）號: CN114857192A
• 公開（公告）日: 2022-08-05
• 發明（設計）人: 杜建華
• 申請（專利權）人: 杜建華
• 主分類號: F16D69/02
• 分類號: F16D69/02;B32B9/00;B32B9/04;B32B15/02;B32B15/04;B32B15/14;B32B3/14;B32B3/22;B32B33/00;B32B37/06;B32B37/10;B32B38/08;B32B38/00
• 代理公司: 北京天下創新知識產權代理事務所(普通合伙) 16044
• 代理人: 任崇

1.一種碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，包括摩擦層、連接層和支撐板，所述連接層連接于摩擦層與支撐板之間；

所述摩擦層由經紗和緯紗編織而成，所述摩擦層的經紗和緯紗中至少一種為碳纖維，且所述摩擦層經過了浸漬樹脂、樹脂碳化和碳沉積處理；

所述連接層由經紗和緯紗編織而成，所述連接層的經紗和緯紗中至少一種為金屬纖維。

2.根據權利要求1所述的碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，所述摩擦層的編織方式為淺交直聯、淺交彎聯或深交聯，所述連接層的編織方式為淺交直聯、淺交彎聯或深交聯。

3.根據權利要求1所述的碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，所述金屬纖維為銅纖維、鋼纖維、鋁纖維、鈦纖維、鎳纖維、銀纖維中的一種或多種的合金纖維，所述金屬纖維的直徑為0.001-5.0mm。

4.根據權利要求1所述的碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，所述摩擦層和所述連接層均為多層；

位于最外層的摩擦層的經紗和緯紗均為碳纖維，與所述支撐板相接的連接層的經紗和緯紗中至少一種為金屬纖維。

5.根據權利要求1所述的碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，所述摩擦層和所述連接層相接處的經紗與緯紗相互編織，所述連接層中的金屬纖維與所述支撐板燒結固定。

6.根據權利要求1所述的碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，所述支撐板上設有金屬鍍層，所述金屬鍍層的材料與所述連接層的金屬纖維具有互溶性。

7.根據權利要求6所述的碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，所述金屬鍍層為鍍銅層、鍍鎳層或鍍銅鍍鎳層。

8.根據權利要求1所述的碳纖維增強碳基摩擦片結構，其特征在于，所述支撐板為圓環形，所述摩擦層和所述連接層構成多個弧形的摩擦片，相鄰的所述摩擦片之間形成有油槽。

9.一種碳纖維增強碳基摩擦片結構的制備方法，其特征在于，包括：

利用三維編織技術編織形成碳纖維編織預制體；

對所述碳纖維編織預制體進行樹脂浸漬、樹脂碳化和沉積碳工藝，形成碳纖維增強碳基摩擦材料；所述碳纖維增強碳基摩擦材料包括摩擦層和連接層，所述摩擦層的經紗和緯紗中至少一種為碳纖維，所述連接層的經紗和緯紗中至少一種為金屬纖維；

通過壓制燒結工藝，將所述連接層中的金屬纖維與支撐板燒結固定。

10.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，對所述碳纖維編織預制體進行樹脂浸漬、樹脂碳化和沉積碳工藝，形成碳纖維增強碳基摩擦材料的步驟，包括：

在真空環境中，利用樹脂傳遞模塑裝置對所述碳纖維編織預制體進行樹脂浸漬處理；

樹脂浸漬完成后進行熱壓固化成型，成型壓力1-20MPa，成型溫度100-300℃，成型工藝時長5-50h，形成樹脂基體；

通過高溫樹脂碳化處理，使樹脂基體生成碳基體，碳化處理溫度600-2500℃，處理工藝時長5-120h；

利用化學氣相沉積工藝，對碳基體進行碳沉積處理，形成碳纖維增強碳基摩擦材料。