CN103982578B - 一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法 - Google Patents

Abstract

一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法，采用不同的沉积气源沉积得到，其中静盘为丙烯气+氮气混合气体沉积而成，动盘为天然气+丙烷气混合气体沉积而成。将得到的静盘和动盘根据机轮刹车装置装配要求，依次装入刹车装置，每个动盘和静盘便形成了一副摩擦对偶。本发明将丙烯气+氮气混合气源进行沉积制备的刹车盘作为静盘、天然气+丙烷气混合气源进行沉积制备的碳盘作为动盘组成摩擦对偶，改善了刹车压力-力矩增益，使其处于合理的范围，而且材料表面一硬一软的对偶配置，使得刹车过程中摩擦表面磨损均匀、光滑平整，既保证了较大力矩的输出，同时又有效地降低了刹车振动量值，改善了刹车振动的收敛性。

Description

一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法

技术领域

本发明涉及飞机刹车装置领域，具体是一种改变飞机刹车装置摩擦特性和振动特性的刹车盘制作方法。

背景技术

国内一般飞机碳刹车装置摩擦对偶包括动盘和静盘，大多采用丙烯气沉积或天然气沉积工艺制作的碳/碳复合材料刹车盘。用丙烯气沉积工艺制作的碳/碳复合材料刹车盘正常条件下摩擦系数在0.2～0.25之间，线性磨损率在0.014μm/面.起落次，压力-力矩增益较小。而用天然气沉积工艺制作的碳/碳复合材料刹车盘其摩擦系数均在0.28～0.55之间，线性磨损率超过0.02μm/面.起落次，压力-力矩增益较大。特别是在高力矩输出的刹车装置中，对刹车压力的脉动比较敏感，易引起较大强度和幅度的振动。目前，制备飞机碳刹车装置摩擦对偶中，采用相同的沉积气体制备，即或者同用丙烯气沉积制备，或者同用天然气沉积制备。某型飞机刹车装置采用天然气沉积的碳/碳复合材料刹车盘对偶，在正常条件下刹车试验时，刹车力矩波动大，刹车出现严重的振动和啸叫声，仅仅几次试验循环后，刹车盘驱动键发生严重破损，导致刹车无法正常工作，刹车盘寿命低。为解决飞机刹车振动的问题，世界各国都开展了大量的研究工作，美国专利US4585096提供了一种减少飞机刹车振动的方法，该方法是通过在静盘或动盘之间加一个碳材料缓冲垫片，但是由于其中的碳材料缓冲垫片加工方法困难，存在变形翘曲、减震效果不明显等一系列问题导致该方法不能很好的推广应用。西安航空制动科技有限公司在公开号为CN102042356A的发明创造中，公开了一种刹车盘的制备方法，该方法是在刹车盘表面加工一些应力释放孔，但是该方法仅对钢刹车盘有效，对碳/碳复合材料刹车盘的效果不明显。

发明内容

为克服现有技术制备的碳/碳复合材料刹车盘对偶存在的刹车力矩波动大、刹车出现严重的振动和啸叫声和刹车盘寿命低的不足，或者变形翘曲、减震效果不明显的不足，本发明提出了一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法。

本发明的具体制备过程是：

步骤1，制备动盘。所述制备动盘的过程是对动盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，其中：

热处理时：第一次热处理的温度为2000～2600℃，保温2～4h，得到热处理之后的动盘整体针刺碳毡；中间热处理的温度为2200～2800℃，保温1～6h，得到动盘预制体；最终热处理的温度为2200～2800℃，保温1～4h，得到动盘半成品；

CVD沉积时：两次CVD沉积的沉积气体均为天然气和丙烷；沉积温度为950～1000℃；第一次CVD沉积中，天然气流量为30～70SLM，丙烷流量为5～20SLM，沉积时间为300～400h，沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体；第二次CVD沉积中，天然气流量为30～70SLM，丙烷流量为5～15SLM，沉积时间为300～500h，沉积结束后，使所述动盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

对得到的动盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到动盘的成品。

步骤2，制备静盘

所述制备静盘的过程是对静盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，其中：

热处理时：第一次热处理的温度为2000～2600℃，保温2～4h，得到热处理之后的静盘整体针刺碳毡；中间热处理的温度为2200～2800℃，保温1～6h，得到静盘预制体；最终热处理的温度为2400～2800℃，保温3～4h，得到静盘半成品；

CVD沉积时：两次CVD沉积的沉积气体均为丙烯气和氮气，沉积温度为850～950℃；并且：第一次CVD沉积沉积时，所述丙烯气流量为25～60SLM，氮气流量为20～50SLM；沉积的时间为400～600h，沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的静盘坯体；第二次CVD沉积时，所述丙烯气流量为20～50SLM，氮气流量为20～50SLM；沉积时间为400～500h，使所述静盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

对得到的静盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到静盘的成品。

步骤3，组合摩擦对偶

根据机轮刹车装置装配要求，按常规方法将得到的静盘和动盘依次装入刹车装置，每个动盘和静盘便形成了一副摩擦对偶。

本发明中，摩擦对偶采用不同的沉积气源沉积得到，其中静盘为丙烯气+氮气混合气体沉积而成，动盘为天然气+丙烷气混合气体沉积而成。将得到的静盘和和动盘根据机轮刹车装置装配要求，依次装入刹车装置，每个动盘和静盘便形成了一副摩擦对偶。

本发明采用丙烯气+氮气混合进行沉积制备的刹车盘组成摩擦对偶，主要碳相结构为光滑体组织，石墨化度低，材料表面较硬，磨损小，摩擦系数变化范围小，刹车压力-力矩增益小。

而天然气+丙烷气混合气源进行沉积制备的碳盘组成摩擦对偶，主要碳相结构为粗糙体组织，石墨化度高，材料表面较软，磨损大，摩擦系数变化范围大，刹车压力-力矩增益大。在刹车过程中，由于摩擦系数随着刹车速度和刹车温度变化范围较大，并且由于磨损大而带来的刹车盘表面不平，容易诱发引起较高量值的刹车振动。

本发明将丙烯气+氮气混合气源进行沉积制备的刹车盘作为静盘、天然气+丙烷气混合气源进行沉积制备的碳盘作为动盘组成摩擦对偶。这种摩擦对偶的组合既改善了刹车压力-力矩增益，使其处于合理的范围；而且材料表面一硬一软的对偶配置，使得刹车过程中摩擦表面磨损均匀、光滑平整，既保证了较大力矩的输出，同时又有效地降低了刹车振动量值，改善了刹车振动的收敛性。

图3为摩擦对偶均采用天然气气源进行沉积制备的刹车振动测试结果，图4为静盘由丙烯气+氮气混合气体制备和动盘由天然气+丙烷混合气体制备的刹车振动测试结果。从图中可以看出均采用天然气+氮气混合气体制备的碳刹车材料做摩擦对偶，进行刹车试验时刹车振动、啸叫强烈，其中在255Hz时，振动加速度最大值达到了10g，在1000～5000Hz时，振动加速度达到了1g以上。刹车动盘损伤，不能满足刹车装置性能要求。

采用丙烯气+氮气混合气体制备的静盘和天然气+丙烷混合气体制备的动盘组成的摩擦对偶，在进行刹车试验时刹车振动明显减弱，在0～5000Hz整个频率测试范围内，振动加速度均小于0.1g，其中255Hz附近振动加速度降低非常明显，已由最大时的10g下降到0.1g。试验后分解检查，刹车盘未见损坏，其它零组件未见损伤，满足了刹车装置性能要求。

本发明制备的摩擦对偶有效的解决了刹车振动、啸叫问题，使刹车平稳可靠，且实施简单方便。

附图说明

图1为动盘剖面图。

图2为静盘剖面图。

图3为摩擦对偶均采用天然气气源进行沉积制备的刹车振动测试结果，其中图3a是Z方向振动测试结果，图3b是Y方向振动测试结果，图3c是X方向振动测试结果。

图4为采用丙烯气+氮气混合气体制备的静盘和天然气+丙烷气混合气体制备的动盘组成的摩擦对偶的刹车振动测试结果，其中图4a是Z方向振动测试结果，图4b是X方向振动测试结果，图4c是Y方向振动测试结果。

图5为本发明的流程图。

具体实施方式

实施例1

本实施例是一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法，所述的刹车盘摩擦对偶包括动盘和静盘。具体制备过程是：

步骤1，制备动盘。

所述制备动盘的过程是对动盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，具体是：

将动盘的整体针刺碳毡置于高温炉中进行第一次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2000℃时，停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温4h。得到经过第一次热处理之后的动盘整体针刺碳毡。

对经过热处理的动盘整体针刺碳毡进行第一次CVD沉积。沉积时，通过常规的方法采用天然气和丙烷作为沉积气体，其中天然气流量为30SLM，丙烷流量为5SLM。沉积温度为950℃，沉积时间为400h。第一次CVD沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体。

第一次CVD沉积结束后，将密度＞1.5g/cm³的动盘坯体置于高温炉中，进行中间热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2200℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温6h。中间热处理结束后，得到动盘预制体。

待中间热处理完成后，采用机械加工的方式按照设计图纸对所述动盘的预制体进行粗加工。粗加工完成后进行第二次CVD沉积。所述的第二次CVD沉积中，通过常规的方法采用天然气体和丙烷气体作为沉积气体，其中天然气流量为30SLM，丙烷流量为5SLM；沉积温度为950℃，沉积时间为500h，使所述动盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

对沉积密度达到1.76g/cm³以上的动盘预制体置于高温炉中，进行最终次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2800℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温1h，得到动盘半成品

对得到的动盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到动盘的成品。

步骤2，制备静盘

所述制备静盘的过程是对静盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，具体是：

将静盘的整体针刺碳毡置于高温炉中进行第一次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2600℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温3h。得到经过第一次热处理之后的静盘整体针刺碳毡。

对经过热处理的静盘整体针刺碳毡进行第一次CVD沉积。沉积时，通过常规的方法采用丙烯气和氮气作为沉积气体，其中丙烯气流量为60SLM，氮气流量为50SLM。沉积温度为950℃，沉积时间为400h。第一次CVD沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体。

第一次CVD沉积结束后，将密度＞1.5g/cm³的动盘坯体置于高温炉中，进行中间热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2800℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温1h。中间热处理结束后，得到静盘预制体。

待中间热处理完成后，采用机械加工的方式按照设计图纸对所述静盘预制体进行粗加工。粗加工完成后进行第二次CVD沉积。所述的第二次CVD沉积中，通过常规的方法采用丙烯气和氮气作为沉积气体，其中丙烯气流量为50SLM，氮气流量为50SLM；沉积温度为950℃，沉积时间为400h，使所述静盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

将沉积密度达到1.76g/cm³以上的静盘预制体置于高温炉中，进行最终热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2800℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温4h。最终热处理结束后，得到静盘半成品。

对得到的静盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到静盘成品。

步骤3，组合摩擦对偶

根据机轮刹车装置装配要求，按常规方法将得到的静盘和动盘依次装入刹车装置，每个动盘和静盘便形成了一副摩擦对偶。

采用上述方法制成的刹车盘，在进行刹车试验时刹车振动明显减弱，在0～5000Hz的频率测试范围内，振动加速度均小于0.1g，其中255Hz附近振动加速度降低非常明显，已由最大时的10g下降到0.1g。试验后分解检查，刹车盘未见损坏，其它零组件未见损伤，满足了刹车装置性能要求。

实施例2

本实施例是一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法，所述的刹车盘摩擦对偶包括动盘和静盘。具体制备过程是：

步骤1，制备动盘。

所述制备动盘的过程是对动盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，具体是：

将动盘的整体针刺碳毡置于高温炉中，中进行第一次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2300℃时，停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温3h。得到经过第一次热处理之后的动盘整体针刺碳毡。

对经过热处理的动盘整体针刺碳毡进行第一次CVD沉积。沉积时，通过常规的方法采用天然气和丙烷作为沉积气体，其中天然气流量为50SLM，丙烷流量为10SLM。沉积温度为980℃，沉积时间为350h。第一次CVD沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体。

第一次CVD沉积结束后，将密度＞1.5g/cm³的动盘坯体置于高温炉中，进行中间热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2500℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温36h。中间热处理结束后，得到动盘预制体。

待中间热处理完成后，采用机械加工的方式按照设计图纸对所述动盘的预制体进行粗加工。粗加工完成后进行第二次CVD沉积。所述的第二次CVD沉积中，通过常规的方法采用天然气体和丙烷气体作为沉积气体，其中天然气流量为50SLM，丙烷流量为10SLM；沉积温度为100℃，沉积时间为400h，使所述动盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

对沉积密度达到1.76g/cm³以上的动盘预制体置于高温炉中，进行最终次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2600℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温2h，得到动盘半成品

对得到的动盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到动盘的成品。

步骤2，制备静盘

所述制备静盘的过程是对静盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，具体是：

将静盘的整体针刺碳毡置于高温炉中，中进行第一次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压9.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2400℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温2h。得到经过第一次热处理之后的静盘整体针刺碳毡。

对经过热处理的静盘整体针刺碳毡进行第一次CVD沉积。沉积时，通过常规的方法采用丙烯气和氮气作为沉积气体，其中丙烯气流量为40SLM，氮气流量为40SLM。沉积温度为900℃，沉积时间为500h。第一次CVD沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体。

第一次CVD沉积结束后，将密度＞1.5g/cm³的动盘坯体置于高温炉中，进行中间热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压9.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2600℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温3h。中间热处理理结束后，得到静盘预制体。

待中间热处理完成后，采用机械加工的方式按照设计图纸对所述静盘预制体进行粗加工。粗加工完成后进行第二次CVD沉积。所述的第二次CVD沉积中，通过常规的方法采用丙烯气和氮气作为沉积气体，其中丙烯气流量为40SLM，氮气流量为35SLM；沉积温度为900℃，沉积时间为400h，使所述静盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

将沉积密度达到1.76g/cm³以上的静盘预制体置于高温炉中，进行最终热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2700℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温2h。最终热处理结束后，得到静盘半成品。

对得到的静盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到静盘成品。

步骤3，组合摩擦对偶

根据机轮刹车装置装配要求，将得到的静盘和动盘依次装入刹车装置，每个动盘和静盘便形成了一副摩擦对偶。

采用上述方法制成的刹车盘，在进行刹车试验时刹车振动明显减弱，在0～5000Hz的频率测试范围内，振动加速度均小于0.1g，其中255Hz附近振动加速度降低非常明显，已由最大时的10g下降到0.1g。试验后分解检查，刹车盘未见损坏，其它零组件未见损伤，满足了刹车装置性能要求。

实施例3

本实施例是一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法，所述的刹车盘摩擦对偶包括动盘和静盘。具体制备过程是：

步骤1，制备动盘。

所述制备动盘的过程是对动盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，具体是：

将动盘的整体针刺碳毡置于高温炉中，中进行第一次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2600℃时，停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温2h。得到经过第一次热处理之后的动盘整体针刺碳毡。

对经过热处理的动盘整体针刺碳毡进行第一次CVD沉积。沉积时，通过常规的方法采用天然气和丙烷作为沉积气体，其中天然气流量为70SLM，丙烷流量为20SLM。沉积温度为950℃，沉积时间为300h。第一次CVD沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体。

第一次CVD沉积结束后，将密度＞1.5g/cm³的动盘坯体置于高温炉中，进行中间热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2800℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温1h。中间热处理结束后，得到动盘预制体。

待中间热处理完成后，采用机械加工的方式按照设计图纸对所述动盘的预制体进行粗加工。粗加工完成后进行第二次CVD沉积。所述的第二次CVD沉积中，通过常规的方法采用天然气体和丙烷气体作为沉积气体，其中天然气流量为70SLM，丙烷流量为15SLM；沉积温度为1100℃，沉积时间为300h，使所述动盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

对沉积密度达到1.76g/cm³以上的动盘预制体置于高温炉中，进行最终次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2200℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温4h，得到动盘半成品

对得到的动盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到动盘的成品。

步骤2，制备静盘

所述制备静盘的过程是对静盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，具体是：

将静盘的整体针刺碳毡置于高温炉中，中进行第一次热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10.5h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2000℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温4h。得到经过第一次热处理之后的静盘整体针刺碳毡。

对经过热处理的静盘整体针刺碳毡进行第一次CVD沉积。沉积时，通过常规的方法采用丙烯气和氮气作为沉积气体，其中丙烯气流量为25SLM，氮气流量为20SLM。沉积温度为950℃，沉积时间为600h。第一次CVD沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体。

第一次CVD沉积结束后，将密度＞1.5g/cm³的动盘坯体置于高温炉中，进行中间热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2200℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温6h。中间热处理结束后，得到静盘预制体。

待中间热处理完成后，采用机械加工的方式按照设计图纸对所述静盘预制体进行粗加工。粗加工完成后进行第二次CVD沉积。所述的第二次CVD沉积中，通过常规的方法采用丙烯气和氮气作为沉积气体，其中丙烯气流量为20SLM，氮气流量为20SLM；沉积温度为850℃，沉积时间为500h，使所述静盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上。

将沉积密度达到1.76g/cm³以上的静盘预制体置于高温炉中，进行最终热处理。高温炉抽真空至炉压≤500Pa，保压10h，当炉压≤1.5KPa时通电，同时开始对高温热处理炉抽真空至炉压≤500Pa并保压。高温热处理炉按照10℃/min的升温速率到2400℃时停止对高温热处理炉抽真空。对高温热处理炉充氩气至炉压-0.04MPa并保温3h。最终热处理结束后，得到静盘半成品。

对得到的静盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到静盘成品。

步骤3，组合摩擦对偶

根据机轮刹车装置装配要求，将得到的静盘和动盘依次装入刹车装置，每个动盘和静盘便形成了一副摩擦对偶。

采用上述方法制成的刹车盘，在进行刹车试验时刹车振动明显减弱，在0～5000Hz的频率测试范围内，振动加速度均小于0.1g，其中255Hz附近振动加速度降低非常明显，已由最大时的10g下降到0.1g。试验后分解检查，刹车盘未见损坏，其它零组件未见损伤，满足了刹车装置性能要求。

Claims (1)

1.一种飞机碳/碳复合材料刹车盘摩擦对偶的制备方法，其特征在于，具体制备过程是：

步骤1，制备动盘：

所述制备动盘的过程是对动盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，其中：

热处理时：第一次热处理的温度为2000～2600℃，保温2～4h，得到热处理之后的动盘整体针刺碳毡；中间热处理的温度为2200～2800℃，保温1～6h，得到动盘预制体；最终热处理的温度为2200～2800℃，保温1～4h，得到动盘半成品；

CVD沉积时：两次CVD沉积的沉积气体均为天然气和丙烷；沉积温度为950～1000℃；第一次CVD沉积中，天然气流量为30～70SLM，丙烷流量为5～20SLM，沉积时间为300～400h，沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的动盘坯体；第二次CVD沉积中，天然气流量为30～70SLM，丙烷流量为5～15SLM，沉积时间为300～500h，沉积结束后，使所述动盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上；

对得到的动盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到动盘的成品；

步骤2，制备静盘：

所述制备静盘的过程是对静盘整体针刺碳毡依次进行第一次热处理、第一次CVD沉积、粗加工、中间热处理、第二次CVD沉积、最终热处理和精加工，其中：

热处理时：第一次热处理的温度为2000～2600℃，保温2～4h，得到热处理之后的静盘整体针刺碳毡；中间热处理的温度为2200～2800℃，保温1～6h，得到静盘预制体；最终热处理的温度为2400～2800℃，保温3～4h，得到静盘半成品；

CVD沉积时：两次CVD沉积的沉积气体均为丙烯气和氮气，沉积温度为850～950℃；并且：第一次CVD沉积沉积时，所述丙烯气流量为25～60SLM，氮气流量为20～50SLM；沉积的时间为400～600h，沉积结束后，得到密度＞1.5g/cm³的静盘坯体；第二次CVD沉积时，所述丙烯气流量为20～50SLM，氮气流量为20～50SLM；沉积时间为400～500h，使所述静盘预制体的密度达到1.76g/cm³以上；

对得到的静盘半成品按照图纸要求进行精加工，得到静盘的成品；

步骤3，组合摩擦对偶：

根据机轮刹车装置装配要求，按常规方法将得到的静盘和动盘依次装入刹车装置，每个动盘和静盘便形成了一副摩擦对偶。