[发明专利]一种碳刹车盘预制体的预处理方法

摘要

种碳刹车盘预制体的预处理方法，通过对CVI前的飞机碳刹车盘预制体进行预氧化处理，氧气在碳纤维表面刻蚀出凹坑，增加了碳纤维的比表面积，从而提高碳纤维表面活性、增强碳纤维与热解碳界面的结合强度，达到改善碳刹车盘摩擦磨损性能、延长其使用寿命的目的。本发明在常规碳刹车盘制备工艺的基础上增加了预制体的预氧化处理。有效地提高了其表面活性，使得后期沉积的热解碳与碳纤维的界面结合强度增强，摩擦过程中热解碳不易从碳纤维表面剥落形成磨损，故而延长了碳刹车盘的寿命。试验结果表明，在其他条件不变的情况下，本发明制备的碳刹车盘磨损率较未预氧化处理制备的碳刹车盘磨损率降低30%以上，其延长碳刹车盘使用寿命效果明显。

主权项

一种碳刹车盘预制体的预处理方法，其特征在于，具体步骤为：步骤1，预制体热处理：将预制体装入热处理炉中，采用常规方法进行热处理去胶；步骤2，预制体的预氧化处理：采用压缩空气对去胶后的预制体进行预氧化处理，具体过程为：第一步，将去胶后的预制体装入沉积炉；第二步，沉积炉抽真空以排出炉内空气，炉压≤100Pa时停止抽真空；第三步，沉积炉升温至450℃～550℃并保温，对沉积炉通压缩空气，同时调节炉压至1kPa～3kPa进行预氧化处理；预氧化处理的时间为0.5h～3h；压缩空气流量为20SLM～50SLM；第四步，预氧化处理结束后，停止通压缩空气，沉积炉降温至200℃以下，预制体出炉称重，预制体重量减轻0.2%～1%；步骤3，CVI处理；采用常规方法进行CVI处理，直至预制体的密度达到1.72g/cm3，得到经过CVI处理的碳刹车盘；CVI处理中：天然气工艺的沉积温度为950℃～1050℃，流量为40SLM～65SLM；丙烯气工艺的沉积温度为800℃～950℃，流量为20SLM～50SLM；当CVI处理开始时，调节炉压至1kPa～4kPa；步骤4，最终热处理；将密度达到1.72g/cm3的碳刹车盘置于热处理炉中，采用常规热处理方法对所述碳刹车盘进行最终热处理；最终热处理中，对热处理炉抽真空至≤100Pa；对热处理炉升温至1400℃时通氩气保护，继续对热处理炉升温至1900℃～2600℃并保温1h～4h，得到，热处理温度为2100℃～2600℃，保温时间为1h～4h，炉压≤100Pa后通氩气保护碳刹车盘。