[发明专利]一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法

权利要求书

1.权利要求1，一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于，改进预制体结构设计，本发明采用新型的“三明治”结构的碳纤维预制体。

2. “三明治”结构的C/C复合材料由摩擦功能层和结构功能层组成：结构功能层是与三维针刺碳纤维预制体的结构相同，摩擦功能层为纯胎网结；摩擦功能层内部的碳基相和孔隙分布都比较均匀，为后续SiC基相和碳化硼基相均匀分布奠定了基础；“三明治”结构的应用使得参与摩擦的各物相分布较为均匀，有效提高了材料的摩擦稳定性，结构功能层位于材料的中间，摩擦功能层位于材料的外围，二者通过接力式针刺法连为一体。

3.权利要求2，一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于碳纤维纤维预制体处理，将碳纤维三维针织预制体在丙酮溶液中超声清洗 ，去除表面污染物，然后烘干备用；将烘干的纤维在浓 HNO₃ 溶液中进行刻蚀，即为粗化过程：将刻蚀后的碳纤维在配置好的敏化液溶液中敏化，将敏化液中还原剂矿CSn²⁺，附着在纤维表面，缓慢洗涤去除 Cl^-备用；随后将带有还原剂矿的纤维在活化液中活化，活化纤维表面，使其表面附着活性中心 CAg₂；最后将短切碳纤维清洗数次，在干燥箱中干燥备用。

4.权利要求3，一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于C/C-SiC材料多孔体的制备，以C₃H₆为气源，N₂为稀释气体，采用化学气相渗透法（CVI）对预制体进行增密。

5.权利要求4，一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于添加改性材料，通过添加SiC和碳化硼基化合物等填料，减低材料的磨损率，提高摩擦系数的稳定性，本发明采用浆料浸渗工艺在C/C 多孔体的孔隙中引入了石墨粉，将大孔隙弥散成为比较细小均匀的小孔，使得残余Si可以和石墨粉发生反应而消除，提高了材料摩擦性能的稳定性。

6.权利要求5，一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于防氧化涂层处理，本发明采用溶胶－凝胶法制备了硼硅玻璃防氧化涂层，当材料无涂层时，键槽氧化严重，带涂层时，无明显氧化，因此涂层提高了C/C-SiC刹车材料的抗氧化性。

7.根据权利3 一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于将碳毡浸人酚醛树脂，放人自制的浸渍器里， 抽真空后加压至1～2MaP，压10～24h。

8.根据权利3 一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于试样取出放人烘箱中，在850℃～1100℃下固化5～15h。

9.根据权利3 一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于固化后的试样放人氖气保护的真空炉中碳化， 碳化温度为850℃～1 10 0℃。

10.根据权利3 一种新型改性预制体的炭陶刹车片材料及其制造方法，其特征在于增密碳化过程重复1-100次。