BRPI1010375A2

BRPI1010375A2 - método de fabricação de uma peça de fricção baseada em material compósito carbono/carbono

Info

Publication number: BRPI1010375A2
Application number: BRPI1010375-9A
Authority: BR
Inventors: Jean-Marie Jouin; Eric Lherm; Philippe Turgis
Original assignee: Messier Bugatti
Priority date: 2009-12-16
Filing date: 2010-12-10
Publication date: 2012-12-18
Also published as: RU2581400C2; US8956480B2; EP2336099B1; CN102153361A; JP2011126776A; US20110139346A1; EP2336099A3; CN102153361B; JP6054590B2; KR20110068872A; TW201144255A; EP2336099A2; RU2010150685A; AU2010249259A1; FR2953826B1; FR2953826A1; CA2725354A1

Abstract

MéTODO DE FABRICAçãO DE UMA PEçA DE FRICçãO BASEADA EM MATERIAL COMPÈSITO CARBONO/CARBONO. O material compósito carbono/carbono é obtido por densificação com uma matriz de carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso ao menos em uma fase principal externa da matriz, e, ao fim da densificação, um tratamento térmico final é realizado em uma temperatura que se encontra na faixa de 1.4000<198>C a 1.8000<198>C.

Description

RELATÓRIO DESCRITIVO Pedido de patente de invenção para "MÉTODO DE FABRICAÇÃO DE UMA PEÇA DE FRICÇÃO BASEADA EM MATERIAL COMPÓSITO CARBONO/CARBONO"

Fundamentos da invenção

A invenção se refere à fabricação de peças de fricção de material compósito C/C, particularmente, porém não exclusivamente, discos de freio de aeronaves.

A expressão aqui utilizada, peças de fricção "baseadas" em material compósito C/C, significa peças de fricção feitas de material compósito C/C ou feitas essencialmente de material compósito C/C, isto é, que possam incluir pequenos percentuais em peso de elementos adicionais como, por exemplo, partículas de cerâmica, especialmente com o propósito de melhorar a resistência ao desgaste.

Discos de freio de aeronaves baseados em material compósito

C/C são amplamente utilizados. Um método bem conhecido de fabricação de tais discos compreende as seguintes etapas:

fabricação de uma pré-forma anular a partir de fibras de um precursor de carbono, normalmente fibras de poliacilonitrila (PAN) pré-oxidadas;

aplicação de um tratamento térmico de carbonização para transformar o precursor de carbono e obter uma pré-forma anular feita de fibras de carbono e destinada a formar a reforço fibroso do material compósito; e

- densificação da pré-forma de fibra de carbono com uma

matriz de carbono. Uma pré-forma anular de fibras de precursor de carbono pode ser feita de várias maneiras:

formando-se uma estrutura fibrosa espessa pela sobreposição de camadas de textura fibrosa bidimensionais, ligando entre si as camadas sobrepostas, e cortando-se pré-formas anulares a partir da estrutura fibrosa, sendo a textura fibrosa bidimensional por exemplo uma lâmina de fibras multidirecional (nD) obtida pela sobreposição unidirecional (uD) de lâminas de fibras e ligação das lâminas uD entre si, por exemplo, por agulhagem leve;

- cortando-se camadas anulares ou camadas na forma de

discos sólidos a partir de uma textura fibrosa bidimensional como, por exemplo, uma lâmina nD, e então sobrepondo-se as camadas de fibras anulares e ligando as camadas de fibras entre si para se obter diretamente uma pré-forma fibrosa anular ou uma pré-forma fibrosa em forma de disco a partir da qual a porção central é então cortada para se obter uma pré- forma anular; ou

enrolando-se uma trança ou tecido helicoidal para formar camadas de fibras anulares sobrepostas, e ligando as camadas entre si.

Nesses vários processos, a ligação entre as camadas

sobrepostas é tradicionalmente realizada com agulhas. Para este fim, e normalmente, as camadas sobrepostas são colocadas sobre um suporte horizontal e a agulhagem é feita progressivamente à medida que as camadas são sobrepostas uma à outra, com uma passagem de agulha a cada vez que uma nova camada é adicionada. A agulhagem é realizada por meio de agulhas farpadas que penetram verticalmente (direção Z) dentro da estrutura fibrosa ou da pré-forma fibrosa que está sendo formada, com a ligação entre as camadas sendo obtida pelas fibras que são movimentadas pelas agulhas de modo que ocupem a direção Ζ. O suporte horizontal é movimentado um estágio para baixo a cada vez que uma nova camada é aplicada após uma passagem de agulhas para controlar a densidade na direção Z de fibras que passam através da espessura da estrutura fibrosa ou da pré-forma fibrosa.

Com relação à preparação de pré-formas anulares feitas de fibras de precursor de carbono, pode-se fazer referência, por exemplo, aos seguintes documentos: US 4790052, US 5792715 e US 6009605.

Deve ser observado que a fabricação de uma pré-forma anular a partir de fibras de carbono diretamente por sobreposição de camadas fibrosas de carbono e ligação dessas camadas entre si com agulhas também já foi proposta.

Antes da densificação com uma matriz de carbono pirolítico, é conhecida a realização de um tratamento térmico de alta temperatura sobre as pré-formas de fibras de carbono, normalmente em uma temperatura de pelo menos 1.600°C, particularmente para eliminar quaisquer impurezas contidas nas fibras, em particular sódio residual proveniente do processo de preparação de fibras de precursor de carbono. A título de exemplo, pode-se fazer referência aos seguintes documentos: US 7351390, US 7052643 e US 7410630.

A densificação por uma matriz de carbono pode ser alcançada por um processo do tipo líquido, especificamente por impregnação da pré- forma com um precursor de carbono em estado líquido, tal como uma resina ou piche, e pela transformação do precursor em carbono por carbonização sob tratamento térmico.

A densificação com uma matriz de carbono pode também ser realizada por um processo de infiltração química de vapor (CVI - Chemical Vapor Infiltration) que compreende, de forma bem conhecida, a colocação de pré-formas de fibra de carbono em um recipiente e a admissão dentro do recipiente de um gás que contenha um ou mais precursores gasosos de carbono, com as condições, em particular de temperatura e pressão, dentro do recipiente sendo controladas para permitir que o gás se difunda dentro das pré-formas e forme um depósito de carbono pirolítico pela decomposição do(s) precursor(es). O gás normalmente compreende metano e/ou propano como precursores, sendo entendido que outros precursores de hidrocarbonetos gasosos podem ser utilizados. Uma pluralidade de pré- formas anulares colocadas em uma pilha pode ser densificada simultaneamente dentro de um único recipiente, como descrito em particular no documento US 5904957.

É também possível realizar a densificação com uma matriz de carbono pirolítico utilizando um processo de "vaporização" que compreenda, também de forma conhecida, a imersão de uma pré-forma anular de carbono em um banho de um precursor de carbono líquido, e o aquecimento da pré-forma, por exemplo, por acoplamento com uma bobina de indução. Em contato com a pré-forma aquecida, o líquido se vaporiza. O vapor se difunde e gera um depósito de carbono pirolítico por decomposição dentro da pré-forma. Pode-se fazer referência em particular ao documento US 5733611.

É também conhecida a obtenção da densificação por combinação de um processo de CVI com um processo do tipo líquido. Os documentos EP 2088347 e EP 2093453 revelam uma etapa de densificação por CVI seguida por uma etapa de densificação por impregnação com piche e carbonização. A carbonização do piche é realizada em uma temperatura entre 1.200°C e 1.800°C, normalmente a 1.600°C, e pode ser seguida por um tratamento térmico de grafitização em uma temperatura entre 1.600°C e 2.400°C para grafitizar o carbono do precursor de piche. A presente invenção se refere à fabricação de peças de fricção baseadas em material compósito C/C em que o carbono da matriz é formado por carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso ao menos em uma fase externa principal da matriz de carbono. Por "carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso", quer-se dizer carbono pirolítico obtido por um processo de CVI convencional, bem como carbono pirolítico obtido pelo processo de vaporização mencionado acima.

Após a densificação com uma matriz de carbono pirolítico, é conhecido opcionalmente o prosseguimento com um tratamento térmico final em alta temperatura, normalmente superior a 2.OOO0C, para grafitizar a matriz de carbono pirolítico quando esta for de carbono pirolítico do tipo laminar áspero ou "RL-PyC" (Rough Laminar Pyrolytic Carbori). Dentre os vários tipos de carbono pirolítico que podem ser obtidos nas condições em que o processo de CVI é realizado (em particular carbono pirolítico isotrópico, carbono pirolítico laminar liso, e RL-PyC), o RL-PyC é o tipo que dá margem à grafitização. Um processo de preparação de uma matriz de RL-PyC é descrito no documento US 6001419.

Os discos de freio de aeronave feitos de material compósito C/C com uma matriz de RL-PyC grafitizada por um tratamento térmico final em alta temperatura (material "A") apresentam boa resistência à oxidação e oferecem bom desempenho de frenagem, em particular boa estabilidade do coeficiente de atrito durante frenagens de alta energia como uma frenagem de parada de emergência em alta velocidade antes da decolagem, também conhecida como frenagem de decolagem rejeitada (RTO - Rejected Take-Off). Ainda assim, o desgaste de tais discos é relativamente grande.

Os discos de freio feitos de material compósito C/C sem tratamento térmico final em alta temperatura mas com tratamento térmico em alta temperatura realizado sobre o precursor de fibra de carbono antes da densificação (material "B") apresentam pouco desgaste em energias baixas, em particular frenagens durante o taxiamento frio, sendo que tal desgaste constitui uma grande componente do desgaste total usualmente observado durante um ciclo operacional normal que compreende o taxiamento enquanto frio (incluindo frenagens) a partir de um ponto de estacionamento até a decolagem, o vôo, a frenagem durante o pouso, e o taxiamento enquanto quente (com frenagem) da via de tráfego até um ponto de estacionamento. Mesmo assim, em comparação com o material A, uma menor resistência à oxidação e uma menor estabilidade do coeficiente de atrito durante frenagens de alta energia foram observadas.

Objetivo e descrição resumida da invenção

Um objetivo da invenção é propor um método de fabricação de discos de freio de material compósito C/C e mais geralmente de peças de fricção baseadas em material compósito C/C que apresente um melhor equilíbrio entre a resistência ao desgaste por atrito, a resistência à oxidação, e a estabilidade do desempenho de frenagem, sendo o carbono da matriz formado por carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso ao menos em uma fase externa principal da matriz.

Esse objetivo é alcançado por um método de fabricação de

uma peça de fricção baseada em um material compósito carbono/carbono, o método compreendendo a preparação de uma pré-forma de fibras de carbono, a densificação da pré-forma com a referida matriz de carbono pirolítico e, após a referida densificação, a realização de um tratamento térmico final em uma temperatura que se encontra na faixa de 1.400°C a 1.800°C, de preferência na faixa de 1.550°C a 1.700°C.

Como mostrado abaixo, e de uma forma completamente inesperada, a realização de um tratamento térmico final dentro dessa faixa de temperatura específica torna possível, em comparação com o método do estado da técnica que não inclui um tratamento final em alta temperatura, conservar um baixo desgaste, ou até reduzir o desgaste ainda mais, melhorando ao mesmo tempo significativamente o desempenho de frenagem, inclusive durante frenagens de alta energia, e melhorando a resistência à oxidação, mesmo apesar de o tratamento térmico final ser realizado em uma temperatura que está bem abaixo do limite para a grafitização de uma matriz de carbono pirolítico.

Em uma modalidade, em toda a matriz, o carbono da matriz é formado por carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso.

Em outra modalidade, em uma fase interna minoritária da matriz, o carbono da matriz é obtido por impregnação da pré-forma com um precursor de carbono em estado líquido e pela carbonização do precursor, com o carbono da fase minoritária interna da matriz representando preferivelmente não mais do que 20% do volume total de carbono da matriz.

Vantajosamente, antes da densificação, um tratamento térmico é realizado sobre a pré-forma de fibras de carbono a uma temperatura superior a 1.600°C.

Também vantajosamente, é formada uma matriz de carbono pirolítico do tipo laminar áspero.

Em uma modalidade, a pré-forma de fibras é feita pela sobreposição de camadas de fibras bidimensionais feitas de fibras de precursor de carbono, pela ligação das camadas entre si por agulhagem progressiva à medida que as camadas são sobrepostas, e pela carbonização para transformar as fibras de precursor de carbono em fibras de carbono. Em outra modalidade, a pré-forma é feita por camadas de fibra bidimensionais sobrepostas feitas de fibras de carbono e pela ligação das dobras entre si e pela agulhagem progressiva à medida que as dobras são sobrepostas.

Em ambos os casos, a agulhagem de cada nova camada

sobreposta é realizada com uma densidade de agulhagem inferior a 90 golpes por centímetro quadrado (golpes/cm ).

Breve descrição dos desenhos

A invenção pode ser melhor entendida a partir da leitura da

descrição a seguir dada a título de indicação não restritiva e com referência aos desenhos anexos, nos quais:

a Figura 1 mostra etapas sucessivas em um método de fabricação de um disco de freio de material compósito C/C em uma modalidade de um método de acordo com a invenção; e

a Figura 2 é um gráfico com o traçado de curvas que

mostram as relações entre o desgaste e o tratamento térmico final em alta temperatura de discos de freio de aeronave feitos de material compósito C/C para diferentes temperaturas do tratamento térmico final das pré- formas de fibra de carbono antes da densificação.

Descrição detalhada de modalidades

Modalidades particulares da invenção serão descritas abaixo no contexto de sua aplicação a discos de freios de aeronaves. No entanto, a invenção é aplicável mais geralmente a peças de fricção de vários formatos, especificamente discos, pastilhas e sapatas.

Uma primeira etapa 10 do método da Fig. 1 consiste na

fabricação de uma pré-forma fibrosa a partir de fibras de precursor de carbono. Para este fim, é possível utilizar qualquer um dos processos mencionados acima, quais sejam:

formação de uma estrutura fibrosa espessa por sobreposição de camadas de textura fibrosa bidimensionais e ligação dessas camadas entre si com agulhas, sendo a textura fibrosa, por exemplo, uma lâmina nD, e corte de pré-formas anulares a partir da estrutura fibrosa; ou

corte de camadas anulares ou de camadas em forma de disco a partir de uma textura bidimensional e formação de pré-formas por sobreposição das camadas e ligação das camadas entre si com agulhas; ou

- enrolamento de um tecido helicoidal ou de uma trança

helicoidal para formar camadas anulares sobrepostas, e ligação das camadas entre si com agulhas.

A agulhagem é realizada em passagens sucessivas utilizando agulhas farpadas, sendo a agulhagem realizada sobre a totalidade da área de cada nova camada aplicada. É possível utilizar o processo de agulhagem descrito no documento WO 96/12842. Preferivelmente, durante a agulhagem de cada camada, a densidade de agulhagem (número de golpes de agulha por unidade de área) é relativamente baixa, embora forneça uma ligação entre as camadas suficiente para conferir a resistência à deslaminação necessária ao disco de freio a ser fabricado, isto é, a resistência ao desfazimento em conseqüência do rompimento da ligação entre as camadas. Uma densidade de agulhagem de não menos de 30 golpes/cm e não mais de 90 golpes/cm é preferida.

Na etapa 20 seguinte, a pré-forma feita de fibras de precursor de carbono é transformada em uma pré-forma de fibras de carbono por tratamento térmico de carbonização em uma temperatura que se encontra na faixa de 750°C a LlOO0C, por exemplo, de aproximadamente 900°C. Após a carbonização, um tratamento térmico de alta temperatura é realizado sobre a pré-forma de fibras de carbono (etapa 30). O tratamento térmico é realizado em uma atmosfera inerte, por exemplo, em um recipiente que seja percorrido por uma corrente de nitrogênio, em uma temperatura superior a 1.600°C, por exemplo, na faixa de 1.600°C a 2.500°C. O propósito é eliminar quaisquer impurezas residuais que possam estar contidas nas fibras, particularmente sódio.

A carbonização (etapa 20) e o tratamento térmico de alta temperatura (etapa 30) podem se seguir um ao outro no mesmo recipiente, conforme descrito no documento EP 1521731.

Depois, na etapa 40, a pré-forma de fibras de carbono termicamente tratada é densificada por uma matriz de carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso. Em um processo de CVI convencional, faz-se uso por exemplo de uma fase gasosa que compreende uma mistura de metano e propano, com a densificação sendo realizada em uma temperatura que se encontra na faixa de 850°C a 1.050°C em uma pressão baixa na faixa de 0,5 KPa e 3,3 KPa, com os parâmetros do processo de CVI convencional (temperatura, pressão, taxa de fluxo gasoso, conteúdo em propano na mistura metano/propano, tempo de trânsito do gás através do recipiente de densificação) sendo selecionados ou possivelmente variados durante o processo para a obtenção de uma matriz, por exemplo, do tipo RL-PyC. Pode-se fazer referência ao documento US 6001419 mencionado acima. O tratamento térmico de alta temperatura da pré-forma de fibras de carbono (etapa 30) e a sua densificação por um processo de CVI convencional podem se seguir um ao outro no mesmo recipiente conforme descrito no documento US 7052643. Em um processo de decomposição por vaporização, utiliza-se por exemplo cicloexano como um precursor líquido de carbono, e a pré-forma é aquecida até uma temperatura na faixa de 8 5 O0C a 1.000°C aproximadamente (ver em particular o documento WO 99/40042).

Ao fim da densificação, um tratamento térmico final em alta temperatura é realizado (etapa 50). Esse tratamento térmico é realizado em uma temperatura que sé encontra na faixa de 1.400°C a 1.800°C, de preferência na faixa de 1.550°C a 1.700°C. Isso produz um disco de freio de material compósito C/C no qual o carbono da matriz é formado por carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso. O disco está pronto para ser utilizado após ser usinado nas dimensões desejadas e após uma proteção anti-oxidação ter sido aplicada às suas superfícies sem fricção.

Embora o tratamento térmico final realizado nesta faixa de temperatura específica (de 1.400°C a 1.800°C) não induza a grafitização da matriz de RL-PyC5 foi descoberto de forma totalmente inesperada que ele de fato contribui para aumentar a difusividade térmica na espessura do disco de material C/C resultante, para melhorar a resistência à oxidação, e para melhorar o desempenho de frenagem, em particular durante frenagens de alta energia, apresentando ao mesmo tempo um baixo desgaste por atrito. Foi descoberto também que este tratamento térmico final dá margem a uma redução da rigidez transversal (no plano do disco) e da rigidez axial (na espessura do disco). Como resultado, durante a frenagem, é obtido um melhor encaixe geométrico da face de fricção do disco (para um disco que tenha somente uma face de fricção) ou de cada uma das faces de fricção do disco (para um disco que tenha duas faces de fricção opostas), isto é, uma área de contato maior é obtida com a superfície de fricção. Isso previne o risco de limitação da fricção a pequenas áreas da face de fricção ou de cada face de fricção, o que daria margem à aparência de pontos muito quentes que promovem o desgaste por oxidação e que limitam o desempenho da fricção. Em uma variante do método descrito com referência à Fig. 1, as etapas 10 e 20 podem ser combinadas para fabricar uma pré-forma de fibras de carbono diretamente a partir de uma sobreposição de camadas de fibras de carbono com as camadas de fibras sendo ligadas entre si. A ligação pode ser obtida por agulhagem com uma densidade de agulhagem que preferivelmente não exceda 90 golpes/cm .

Em outra variante, a densificação com carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso pode ser precedida por uma primeira etapa de densificação com uma fase matricial interna feita de carbono obtido por impregnação da pré-forma fibrosa com um precursor de carbono em estado líquido, por exemplo, uma resina ou piche, e pela transformação do precursor em carbono por carbonização. Tal fase matricial interna pode em particular atingir uma consolidação da pré-forma, especificamente uma ligação das fibras entre si suficiente para enrijecer a pré-forma. Essa fase interna representa uma fração minoritária do carbono da matriz, de preferência não mais de 20% do volume total de carbono da matriz, com a fase matricial externa formada por carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso formando uma parte principal ou majoritária da matriz.

Também em uma variante, enchimentos sólidos de um

material diferente de carbono podem ser introduzidos no material compósito enquanto este é preparado, em particular partículas de cerâmica com o propósito de melhorar a resistência ao desgaste. A quantidade de tais enchimentos é relativamente pequena, por exemplo, menos de 5% em peso do material compósito. Um processo para a introdução de partículas de cerâmica é descrito no documento WO 2006/067184.

Exemplo 1 Discos de freio de material compósito C/C foram feitos por um método do tipo descrito com referência à Fig. 1 nas seguintes condições específicas:

pré-formas anulares foram feitas de fibras de PAN pré- oxidadas ao serem cortadas de uma estrutura fibrosa formada por camadas sobrepostas constituídas por lâminas tridimensionais (3 D) de fibras de PAN pré-oxidadas e ligando-se as camadas entre si com agulhas. As lâminas 3D foram feitas por sobreposição de três lâminas de UD formando ângulos de 60° entre si e ligando-se as lâminas de UD por agulhagem leve. As camadas foram agulhadas entre si de modo a se obter uma densidade de fibras na direção Z que fosse substancialmente constante através da espessura das pré-formas utilizando-se um processo do tipo descrito no documento US 5792715. O conteúdo em fibras na direção Z era de aproximadamente 3% (isto é, 3% do volume aparente da pré-forma eram ocupados por fibras Z);

carbonização das pré-formas de fibras de PAN a uma temperatura de aproximadamente 900°C para se obter fibras de carbono;

tratamento térmico em alta temperatura (TAT) das pré- formas de fibra de carbono sob um gás inerte (nitrogênio), sendo uma primeira família de pré-formas tratada a 1.600°C, uma segunda família a 1.900°C, e uma terceira família a 2.200°C;

densificação por um processo de CVI convencional utilizando um gás constituído por uma mistura de metano e propano, sendo os parâmetros da densificação selecionados de modo a se obter uma matriz RL-PyC; e

tratamento térmico final dos discos de material compósito C/C obtidos após a densificação em diferentes temperaturas selecionadas. Após o tratamento térmico final, os discos foram submetidos aos mesmos testes de desgaste pela aplicação de testes de frenagem que reproduziam um ciclo operacional que compreende:

taxiamento enquanto frio com várias operações de frenagem entre um ponto de estacionamento e a decolagem;

vôo;

frenagem durante o pouso (trazendo os discos a um

estado quente);

taxiamento enquanto quente com várias operações de frenagem entre a pista de tráfego e o ponto de estacionamento.

O desgaste foi medido em micrômetros por face de fricção por ciclo operacional (μπι/face/ciclo).

As curvas da Fig. 2 mostram desgastes medidos durante testes de frenagem realizados utilizando-se freios de rotor duplo constituídos por freios obtidos a partir de três famílias de pré-formas para diferentes temperaturas T de tratamento térmico final.

Pode ser visto em geral que há uma redução bem grande no desgaste para uma temperatura de tratamento térmico final que se encontre na faixa de 1.400°C a 1.800°C, em particular na faixa de 1.550°C a 1.700°C, em comparação com um tratamento térmico final a 2.200°C que induz grafitização.

Em comparação com os discos que não tiveram tratamento térmico final, ou seja, sem tratamento térmico em uma temperatura significativamente maior do que a encontrada durante a densificação, foi também descoberto, surpreendentemente, que havia uma melhora substancial na resistência ao desgaste quando as pré-formas de fibra de carbono eram submetidas a um tratamento térmico em altas temperaturas, superiores a 1.600°C.

Exemplo 2

0 procedimento foi o mesmo do Exemplo 1, a não ser por:

- TAT das pré-formas de fibra de carbono em uma

temperatura de 1.850°C; e

densificação por decomposição de cicloexano vaporizado como um precursor de carbono.

A tabela abaixo mostra o desgaste medido da mesma maneira que no Exemplo 1, para diferentes temperaturas de tratamento térmico final dos discos de material compósito C/C obtidos após a densificação.

Temperatura do tratamento térmico final Desgaste (μηι/face/ciclo) 2.OOO0C 3,75 1.850°C 3,15 1.650°C 2,50

Uma redução significativa do desgaste foi observada para uma temperatura de tratamento térmico final de 1.65 O0C em comparação com uma temperatura de 2.000°C.

Claims

1. Método de fabricação de uma peça de fricção baseada em material compósito carbono/carbono formado a partir de um reforço de fibras de carbono e de uma matriz de carbono feita de carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso ao menos em uma fase externa principal da matriz, sendo o método caracterizado pela preparação de uma pré-forma de fibras de carbono, pela densificação da pré-forma com a referida matriz de carbono pirolítico, e, após a referida densificação, pela realização de um tratamento térmico final em uma temperatura que se encontra na faixa de 1.400°C a 1.800°C.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo tratamento térmico final ser realizado em uma temperatura que se encontra na faixa de 1.550°C a 1.700°C.

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por, em toda a matriz, o carbono ser formado a partir de carbono pirolítico originado de um precursor em estado gasoso.

4. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado por, em uma fase minoritária interna da matriz, o carbono da matriz ser obtido pela impregnação da pré-forma com um precursor de carbono em estado líquido e pela carbonização do precursor.

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo carbono da fase minoritária interna não representar mais do que 20% do volume em carbono total da matriz.

6. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por, antes da densificação, um tratamento térmico ser realizado sobre a pré-forma de fibra de carbono em uma temperatura maior do que 1.600°C.

7. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado por ser formada uma matriz de carbono pirolítico do tipo laminar áspero.

8. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela pré-forma de fibra ser feita pela sobreposição de camadas de fibras bidimensionais feitas de fibras de precursores de carbono, pela união das fibras por punção com agulhas de forma progressiva à medida que as camadas são sobrepostas, e pela carbonização para transformar as fibras de precursores de carbono em fibras de carbono.

9. Método de acordo com uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pela pré-forma de fibra ser feita pela sobreposição de camadas de fibras bidimensionais feitas de fibras de carbono, e pela união das fibras por punção com agulhas de forma progressiva à medida que as camadas são sobrepostas.

10. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pela punção por agulhas de cada camada novamente sobreposta ser realizada com uma densidade de punção de menos de 90 golpes/cm2.