[发明专利]一种磨损到寿C/C-SiC刹车盘的修复再利用方法

说明书

本发明涉及一种磨损到寿C/C‑SiC刹车盘的修复再利用方法，具体特征包括：1)浆料的制备和胎网层的预处理；2)C/C‑SiC刹车盘表面修复层预制体的制备；3)修复层预制体的热处理；4)渗Si处理和机加工。本发明在制备方面，原材料来源广泛，热压‑反应熔渗工艺操作简便，设备要求低，可以实现批量生产。制备的修复层表面几乎没有裂纹，表现出优异的抗磨损性能修复层的摩擦系数与C/C‑SiC相差不大；在10m/s和20m/s时，修复层的摩擦系数略高于C/C‑SiC；在15m/s时，修复层的摩擦系数低于C/C‑SiC。制备的修复层表现出优异的摩擦磨损性能，实现了刹车材料的二次利用，修复成本低，适合工业化批量生产。

技术领域

本发明属于碳陶摩擦材料领域，涉及一种磨损到寿C/C-SiC刹车盘的修复再利用方法。

背景技术

继树脂基摩擦材料、金属基摩擦材料和C/C刹车材料之后，C/C-SiC复合材料由于其优异的力学性能、摩擦磨损性能、热物理性能以及抗氧化性能等优点而被广泛应用于飞机、高档轿车。并且在高铁，工程机械领域也有广泛的应用前景。

制备C/C-SiC刹车材料的方法有化学气相沉积法(CVI)、前驱体浸渍裂解(PIP)和反应熔体渗透(RMI)。RMI相比于PIP工艺，具有制备周期短，成本低等优点。CVI结合RMI法是目前商业化生产高性能C/C-SiC刹车盘最具竞争力的工艺。

随着制备C/C-SiC刹车盘技术的日渐成熟，刹车盘巨大的商业市场被开发，刹车盘的应用范围日渐推广。一般来讲，出于安全考虑，刹车盘在达到服役寿命后需要作废弃处理。但碳陶刹车材料相比传统金属基刹车材料造价昂贵，直接废弃将带来巨大的经济损失和资源浪费。因此有必要在达到磨损寿命(磨损极限)的碳陶刹车盘表面制备一层修复层，以延长其服役时间，减少资源浪费，实现资源的二次利用。

目前传统CVD工艺可以在C/C-SiC复合材料表面制备一层非常均匀的SiC涂层，涂层与基底的结合性好，且摩擦磨损性能优异，但CVD技术制备周期长，成本高，不适用于碳陶刹车材料的修复制备。针对碳陶刹车材料，krenkel等研发了一种具有优异摩擦性能的SiCralee涂层，该涂层是通过在模压C/C多孔预制体表面添加过量的Si粉和C，使其在随后的液硅浸渗过程中在材料表面生成含SiC和Si的涂层。

上述工艺虽然可以延长服役时间，减少资源浪费，但都是针对还未参加服役的刹车盘，而国内外对于已经到寿的C/C-SiC刹车材料再利用的研究报道较少，还未提出行之有效的解决办法。

发明内容

要解决的技术问题

为了避免现有技术的不足之处，本发明提出一种磨损到寿C/C-SiC刹车盘的修复再利用方法。

技术方案

一种磨损到寿C/C-SiC刹车盘的修复再利用方法，其特征在于步骤如下：

步骤1、浆料的制备：将质量分数为40-60wt.％的酒精；40％-60wt.％的树脂；0-30wt.％的短切纤维；0-30wt.％的SiC；5-20wt.％的六次甲基四氨，在50℃水浴锅中搅拌1-3h后得到所需要的浆料；

所述各组分的质量百分比之和为100％；

步骤2、短纤维胎网层的预处理：短纤维胎网层按照C/C-SiC刹车盘横断面尺寸大小裁剪；

步骤3、待修复C/C-SiC刹车盘准备：将磨损到寿的C/C-SiC刹车盘，表面磨削加工至完全见光，超声清洗烘干；

步骤4、C/C-SiC刹车盘表面修复层预制体的制备：将浆料在待修复C/C-SiC刹车盘表面涂刷，然后铺设裁剪后的短纤维胎网，在胎网层表面涂刷浆料，再铺设胎网层，重复若干次后，热压固化；所述热压温度为150-180℃，热压时间为1-2h，压力为20-25MPa。；最后在待修复C/C-SiC刹车盘表面得到一定厚度的修复层预制体；