[发明专利]一种炭纤维增强陶瓷基汽车刹车片的制造方法

摘要

本发明公开了一种炭纤维增强陶瓷基汽车刹车片的制造方法，首先采用针刺的方法制备炭纤维全网胎，对其进行高温热处理后采用等温化学气相渗透法制得低密度炭纤维增强基体炭(C/C)复合材料，对低密度C/C复合材料进行机加工后在高温真空炉中进行定向熔渗制得C/C-SiC制动衬片，最后将C/C-SiC制动衬片与钢背进行铆接，制得所需的汽车制动系统用C/C-SiC刹车片。本发明是一种所制造的汽车刹车片的摩擦系数高且稳定，磨损低和热衰退性能好的炭纤维增强陶瓷基汽车刹车片的制造方法，该汽车刹车片的制备方法简单可行。

主权项

一种炭纤维增强陶瓷基汽车刹车片的制造方法，首先采用针刺的方法制备炭纤维全网胎，对其进行高温热处理后采用等温化学气相渗透法制得低密度炭纤维增强基体炭(C/C)复合材料，对低密度C/C复合材料进行机加工后在高温真空炉中进行定向熔渗制得C/C‑SiC制动衬片，最后将C/C‑SiC制动衬片与钢背进行铆接，制得所需的汽车制动系统用C/C‑SiC刹车片，其特征在于：包括下列步骤：(1)、针刺炭纤维全网胎：首先按配比选取10mm～80mm长的炭纤维制成胎网，然后采用接力式针刺的方法制成密度为0.10～0.30g/cm3之间的全网胎；(2)、高温热处理：将制得的炭纤维预制体在高温处理炉进行1500～2100℃的高温热处理，缓解炭纤维预制体在编织过程中产生的应力，并去除炭纤维束表面的胶；(3)、等温化学气相渗透：采用等温化学气相渗透法对经过高温热处理后的炭纤维预制体进行热解炭增密，制得密度为1.0～1.6g/cm3的低密度C/C复合材料；(4)、机加工将低密度C/C复合材料按相应汽车刹车片尺寸进行机加工；(5)、熔渗剂配比：取低密度C/C复合材料坯体理论需硅量的1.1～2.0倍硅粉，并添加铁粉，铁粉的量为硅粉质量含量的5～25％，将硅粉和铁粉混合成熔渗剂；(6)、定向熔渗反应：将熔渗剂后置于石墨坩锅中铺平，将低密度C/C复合材料坯体平铺于粉末上并轻压；将石墨坩锅叠置于高温真空炉中进行定向熔渗制得密度为1.8～2.4g/cm3的C/C‑SiC制动衬片；定向熔渗过程中，熔渗剂在毛细管力的驱动下顺着低密度C/C复合材料坯体的内部孔隙渗入材料内部，硅与热解炭及铁分别反应生成了SiC和硅铁化合物，得到C/C‑SiC制动衬片；(7)、连接钢背：将制得的C/C‑SiC制动衬片进行表面加工后，与钢背进行冷铆接制得C/C‑SiC汽车刹车片。