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专利摘要

本发明公开了一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，通过制备出三维针刺预制体先后经化学气相沉积与先驱体浸渍裂解组合工艺在多孔碳/碳复合材料内部原位反应生成碳化硅，使传统碳碳复合材料引入硅相。本发明所述的一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，此方法制备出刹车片可以达到降低材料磨损率，提高摩擦性能以及抗热震能力的目的，解决了传统粉末冶金刹车片高温强度下降显著、使用寿命短等缺点，满足了碳/陶刹车盘的实际应用工况需求，同时此设计合理、操作简便，且能有效提高刹车片材料摩擦系数、抗热震性且大幅减轻重量、延长其使用寿命，其实用价值高，成型工艺简单、可加工性强、易于实现批量化。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202310937505.X
申请日期:
2023-07-28
专利申请人:
分类号:
C04B35/83 ; C04B35/52 ; C04B35/622 ; F16D69/02
发明/设计人:
张鑫，邵海成，高大恩，郭建刚，贺文强，贺耀廷，许馨，周文，田新华
权利要求: 1.一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，其特征在于：所述包括以下操作步骤：S1：将制备好的三维针刺预制体通过化学气相渗透CVI沉积热解碳，先驱体为甲烷，记为CH4，稀释气体为氮气，记为N2，以此制备出密度为1.35-1.45g/cm3的碳碳复合材料；S2：配制用于浸渍的前驱体溶液，使用分析天平按照一定的质量比称量前驱体溶质、二乙烯基苯，记为DVB与二甲苯，记为C8H10，将其分别加入干燥的锥形瓶内，盖上锥形瓶胶塞，放入超声波清洗器内使前驱体溶质逐渐分散溶解，然后置于磁力搅拌器内搅拌直至混合均匀，前驱体溶液的配制要保证前驱体溶质充分溶解于二甲苯和二乙烯基苯且溶液内无固态的前驱体溶质存在；S3：将S1得到的碳碳复合材料完全浸没于S2配制的前驱体溶液中，共同置入一小型浸渍工装中在浸渍炉内进行真空加压浸渍，以此完成对碳碳复合材料的浸渍；S4：将浸渍后的碳碳复合材料先在通风橱内晾置一段时间，使溶剂二甲苯尽可能地挥发后放入电热鼓风干燥箱中烘干固化；S5：将烘干固化后的碳碳复合材料置于高温炉进行热解，陶瓷产物随温度的升高逐渐转变为SiC晶体；S6：重复S1-S5的浸渍、固化、热解过程，直到孔隙率小于10％为止，以保证SiC陶瓷尽可能多的填充到碳纤维预制体孔隙中；S7：对S6得到的碳陶复合材料进行加工和打磨处理后即可制备相应规格型号的碳陶刹车片。2.根据权利要求1所述的一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，其特征在于：所述S2配制前驱体溶液时使用的前驱体溶质可以为聚碳硅烷，记为PCS、聚硅氮烷，记为PSZ以及聚硅氧烷，记为PSO等含硅的聚合物。3.根据权利要求1所述的一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，其特征在于：所述S3真空加压浸渍时浸渍的压力为2-5MPa，时间为5-8h。4.根据权利要求1所述的一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，其特征在于：所述S4中，热鼓风干燥箱中烘干固化时采取梯度升温的方式升温至120-150℃左右并保温固化1h以上。5.根据权利要求1所述的一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，其特征在于：所述S5中，高温炉热解过程中，热解温度为1200℃-1300℃，时间为2-4h。6.根据权利要求1所述的一种乘用车用碳陶刹车片的制备方法，其特征在于：所述S6中重复浸渍、固化、热解过程后碳陶复合材料的最终密度需要达到2.0g/cm3-2.5g/cm3之间。