碳陶复合刹车材料制造方法

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碳陶复合刹车材料制造方法

来源: | 作者:pro10845f02 | 发布时间: 2014-08-28 | 1266 次浏览 | 分享到:

    碳陶复合刹车材料(以下简称碳陶)，是以高强度碳纤维为增强体，以热解碳、碳化硅为基体的两相或多相结合而成的一种新型复合材料，该材料集粉末冶金刹车材料和C/C刹车材料的优点于一体，并有效地克服了上述两种材料的缺点，具有重量轻、比强度高、比热大、摩擦性能稳定、机械性能稳定等优点，尤其是冲击韧性高，耐海水、盐雾腐蚀能力强。

    目前碳陶刹车材料的主要制备方法有:粉浆-热压法、CVI法、LPI法、反应熔渗法；但目前真正工程化应用只有反应熔渗法。反应熔渗法是利用液硅渗入C/C制备而得到。该工艺具有制备周期短、成本低等优点，是一种具有市场竞争力的工业化生产技术，但由于刹车盘坯体C/C的厚度一般都在15_以上，而通过反应熔渗进入的液Si的渗透深度只能达到7〜8_，且在厚度越大越容易出现渗透梯度大，从而使得采用该工艺制造碳陶刹车盘时存在Si渗透不均的缺点；另外，由于反应生成的SiC的硬度较大，采用普通机械加工过的难度和成本都较大。

    为克服现有技术中存在的在刹车盘厚度方向Si渗透不均以及加工难的问题，国内最新研制成功一种碳陶刹车盘的制造方法。
    新技术方案是，先制备出碳纤维坯体，然后通过天然气、石墨化处理、加工、打孔、反应熔融和精磨制备成碳陶复合材料刹车盘，

    新技术通过定向渗Si式反应熔融渗Si工艺，使碳陶刹车盘的反应熔融渗Si均匀，并有效降低产品的加工难度。与传统反应熔融渗Si工艺制备碳陶刹车盘相比，新技术采用了定向渗Si工艺，在渗Si前对C/C坯体厚度方向进行均匀打孔，使得在熔融渗Si反应中，液态Si能够均匀地渗透至刹车盘的厚度方向；其次在刹车盘端面上均匀的通孔，可以保证Si在整个摩擦面的渗透均匀性；另外一方面也可以有效保证熔融渗Si反应重点发生至厚度方向区域，只影响厚度方向的尺寸，而在径向圆周方向区域的尺寸基本不受影响，后续碳陶加工只需要加工厚度区域即可，从而使得新技术具有渗Si深度好、渗Si均匀和产品容易加工的优点。

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