[发明专利]一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法

权利要求书

1.一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：所述方法步骤如下：

(1)将短切碳纤维置于600℃～800℃下热处理2h～4h；

(2)先将热处理后的混合长度的短切碳纤维与树脂以及添加剂混合均匀，再放入模压机中模压得到毛坯板；其中，短切碳纤维的长度为2mm～20mm，混合长度的短切碳纤维包含三种或三种以上不同长度的短切碳纤维，树脂为酚醛树脂或环氧树脂，添加剂为C或SiC，混合长度的短切碳纤维、树脂和添加剂之间的质量比为3:3:(5～8)；

(3)将毛坯板放入气氛炉中，在氮气或惰性气体保护气氛下进行高温裂解，得到裂解板；

(4)在坩埚中铺放硅粉并放置垫块，将裂解板放置到垫块上，再将装有硅粉、垫块以及裂解板的坩埚放入真空熔渗炉中进行熔渗，得到碳纤维增强碳化硅刹车盘。

2.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，混合长度的短切碳纤维中，最小长度的短切碳纤维与其他长度的短切碳纤维的质量比为1：(1±0.1)。

3.根据权利要求1或2所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，混合长度的短切碳纤维中，选用3～5种不同长度的短切碳纤维，且不同长度的短切碳纤维之间的长度差值不小于3mm。

4.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，模压压力为6MPa～15MPa，加压时间为2h～5h。

5.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，高温裂解的温度为800℃～1400℃，裂解时间为5h～12h。

6.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(3)中，氮气或惰性气体流量为20SLM～50SLM。

7.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，裂解板放置在垫块上，裂解板下端与硅粉之间的距离为0.7mm～2.8mm。

8.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，熔渗温度为1400℃～1700℃，熔渗时间为3h～10h。

9.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(4)中，所制备出的碳纤维增强碳化硅刹车盘的密度为2.2g/cm³～2.7g/cm³。

10.根据权利要求1所述的一种碳纤维增强碳化硅刹车盘的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，混合长度的短切碳纤维中，选用3～5种不同长度的短切碳纤维，不同长度的短切碳纤维之间的长度差值不小于3mm，最小长度的短切碳纤维与其他长度的短切碳纤维的质量比为1：(1±0.1)，模压压力为6MPa～15MPa，加压时间为2h～5h；

步骤(4)中，所制备出的碳纤维增强碳化硅刹车盘的密度为2.2g/cm³～2.7g/cm³。