[发明专利]一种B4C改性C/C-SiC刹车材料的制备方法

摘要

本发明涉及一种B₄C改性C/C‑SiC刹车材料的制备方法，采用真空压力浸渍法在初始密度约为0.4～0.6g/cm³三维针刺碳毡中引入B₄C粉料，并结合化学气相渗透(CVI)及反应熔体渗透(RMI)制备C/C‑SiC刹车材料的方法。采用B₄C改性C/C‑SiC刹车材料，一方面B₄C作为自愈合组元对碳纤维和碳基体具有保护作用，可以显著提高材料的抗氧化性；另一方面，B₄C具有更高的比热容，能提高材料的整体比热，有效降低刹车温度，提高材料摩擦性能稳定性。

主权项

1.一种B₄C改性C/C‑SiC刹车材料的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤1：将B₄C粉加入到质量分数为0.5％～1.5％的羧甲基纤维素钠CMC水溶液中，球墨24～48小时以上制备得到B₄C浆料；步骤2：在真空条件下，将密度为0.4～0.6g/cm³三维针刺碳纤维毡浸入B₄C浆料中，然后通入惰性气体加压到0.5～3MPa，保压30～60min，然后取出干燥，得到含有B₄C粉料的三维针刺碳纤维预制体；步骤3：将三维针刺碳纤维预制体通过化学气相渗透CVI沉积热解碳或通过含碳聚合物浸渍裂解法PIP得到C/C复合材料；再进行真空高温热处理；步骤4：将C/C复合材料在高温真空炉中进行渗硅处理，反应熔体为含Si合金，炉内气压低于50Pa，反应温度为1300～1900℃，保温时间为0.5～4h，随后自然冷却至室温，获得B₄C改性C/C‑SiC刹车材料；所述步骤1中加入质量比为5∶1～2(H₂O:B₄C)的B₄C粉料；所述含Si合金为Si或Si‑Zr合金、Fe‑Si合金、Si‑Al合金；所述步骤3制备的含有B₄C粉料的C/C复合材料的密度为1.3～1.7g/cm³，工艺参数为：丙烯作为先驱体，在三维针刺C纤维预制体内沉积PyC，沉积温度为930℃，沉积时间为300h；所述步骤3的真空高温热处理的处理温度为2500℃，保温时间为lh；所述B₄C粉的粒径小于5 μ m 。