CN106083123A - 一种渗硅的碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法 - Google Patents
一种渗硅的碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106083123A CN106083123A CN201610433476.3A CN201610433476A CN106083123A CN 106083123 A CN106083123 A CN 106083123A CN 201610433476 A CN201610433476 A CN 201610433476A CN 106083123 A CN106083123 A CN 106083123A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- carbon
- brake disc
- composite
- temperature
- siliconising
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 35
- 239000011203 carbon fibre reinforced carbon Substances 0.000 title claims abstract description 20
- CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N carbon carbon Chemical compound C.C CREMABGTGYGIQB-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 19
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 34
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 64
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 39
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 31
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 28
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 claims description 26
- 229920000049 Carbon (fiber) Polymers 0.000 claims description 23
- 239000004917 carbon fiber Substances 0.000 claims description 23
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 20
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 15
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 14
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 12
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 12
- 239000002657 fibrous material Substances 0.000 claims description 10
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000011259 mixed solution Substances 0.000 claims description 8
- 239000002243 precursor Substances 0.000 claims description 8
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 8
- 238000007711 solidification Methods 0.000 claims description 8
- 230000008023 solidification Effects 0.000 claims description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 claims description 7
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 230000008595 infiltration Effects 0.000 claims description 6
- 238000001764 infiltration Methods 0.000 claims description 6
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 5
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 5
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims description 4
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 claims description 4
- 238000004132 cross linking Methods 0.000 claims description 4
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims description 4
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 claims description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 4
- 238000005087 graphitization Methods 0.000 claims description 4
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 4
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 4
- 239000003863 metallic catalyst Substances 0.000 claims description 4
- RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N n-benzyl-2-(3-formylindol-1-yl)acetamide Chemical compound C12=CC=CC=C2C(C=O)=CN1CC(=O)NCC1=CC=CC=C1 RCHKEJKUUXXBSM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 4
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N phenol group Chemical group C1(=CC=CC=C1)O ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- -1 phenolic aldehyde Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 4
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 241000209094 Oryza Species 0.000 description 2
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 2
- IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N [C].[C] Chemical class [C].[C] IUHFWCGCSVTMPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 2
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000005562 fading Methods 0.000 description 1
- 239000007792 gaseous phase Substances 0.000 description 1
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/71—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents
- C04B35/78—Ceramic products containing macroscopic reinforcing agents containing non-metallic materials
- C04B35/80—Fibres, filaments, whiskers, platelets, or the like
- C04B35/83—Carbon fibres in a carbon matrix
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5093—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with elements other than metals or carbon
- C04B41/5096—Silicon
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/80—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone of only ceramics
- C04B41/81—Coating or impregnation
- C04B41/85—Coating or impregnation with inorganic materials
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
- F16D69/00—Friction linings; Attachment thereof; Selection of coacting friction substances or surfaces
- F16D69/02—Composition of linings ; Methods of manufacturing
- F16D69/023—Composite materials containing carbon and carbon fibres or fibres made of carbonizable material
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
本发明公开了一种渗硅的碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法。本发明制备的刹车盘,采用碳‑碳复合材料,采用特定工艺及参数提升了材料的机械性能,通过渗硅处理,进一步提升产品的耐摩擦磨损性能,进一步提高了产品质量,延长了产品的使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种渗硅的碳-碳复合材料刹车盘的制备方法。
背景技术
目前,用于飞机上的刹车盘主要有C/C材料和粉末冶金材料两类。粉末冶金刹车材料存在着如下缺点:高温下易粘接,重量大,热衰退明显,高温强度下降,抗热震能力差,寿命短等。
碳/碳复合材料具有比强度、比模量大,高温机械性能好,摩擦磨损性能稳定等优点广泛用于制造高能制动装置刹车盘。七十年代以来,碳/碳复合材料刹车盘已被国内外众多飞机大量使用。
现有技术中,化学气相渗透工艺是制备炭炭复合材料的主要方法,等温化学气相渗透工艺设备简单、操作方便,对复杂形状制品可处理性强,具有一炉多制品同时渗透的特点,在炭炭复合材料制备领域占据极其重要的地位。其不足之处在于:等温化学气相渗透工艺存在热解反应、沉积反应和气体扩散之间的竞争,沉积速率大于扩散速率,导致炭炭复合材料出现严重的密度梯度,甚至出现表面结壳现象。
发明内容
本发明提供一种渗硅的碳-碳复合材料刹车盘的制备方法,使用该方法工艺可控,使用该方法制备的刹车盘,耐高温性能强,机械性能优异。
为了实现上述目的,本发明提供一种渗硅的碳-碳复合材料刹车盘的制备方法,该方法包括如下步骤:
(1)制备碳-碳复合材料
在真空条件下,将碳纤维放入2150℃-2225℃环境中锻烧2-3h,将锻烧后的碳纤维基体用硝酸和硫酸的混合溶液在50-70℃浸泡50-80min,接着用去离子水冲洗至中性,最后烘干待用;
取10-12mL复合催化剂,加入浓度为2mol/L的氨水90-120mL,再加入30-50mL无水乙醇,搅拌使其混合均匀;
将的混合溶液转移到高压反应釜中,将所得的碳纤维预制体放入釜中浸渍8-10h;
将反应釜浸入120-140℃的油浴中反应2-3h;
用冷水对反应釜急冷,使其温度降至室温,取出碳纤维预制体,在不断翻动的情况下阴干;
将所得的试样转入真空碳管炉中锻烧、还原,得加载有金属催化剂Ni颗粒的碳纤维预制体;
将所得碳纤维预制体装载在真空碳管炉中,进行沉积增密。其中,主要工艺参数为:温度1200-1300℃,管道天然气气体流量范围为5-7L,气氛压力控制为1.5-2KPa,沉积时间为50-60h;
将所得沉积增密后的样品在2200-2250℃温度下高温石墨化处理2h-3h,自然冷却后得到复合碳纤维材料;
将酚醛树脂和乙醇按比例混合搅拌,酚醛树脂完全溶解后,继续搅拌一段时间,使酚醛树脂和乙醇混合均匀,一般10-15min即可,再加入适量的酸性催化剂,搅拌均匀,一般继续搅拌10-15min即可,得到均匀稳定的酚醛树脂溶液,所述的酚醛树脂与乙醇的质量比为1:(1-5);
催化剂选择乙酸,优选的添加量为酚醛树脂质量的6-10%;。
真空浸渍:将上述复合碳纤维材料浸没在所述酚醛树脂溶液中,在密闭状态下进行真空浸渍;
在密闭状态下加热,使浸没在酚醛树脂溶液中的低密度复合碳纤维材料在饱和乙醇蒸汽环境中进行固化,获得纳米尺度的颗粒状碳基体;
固化全过程在过量的乙醇溶剂中完成,碳树脂先驱体在密闭容器内,在高温及乙醇饱和蒸汽压的共同作用下交联固化,碳树脂先驱体在过量乙醇中固化生成交联结构的纳米凝胶;
固化工艺为:按40-60℃/h的升温速率由室温升温至150-180℃,保温2-3h,再按10-20℃/h的升温速率升温至190-210℃,保温3-4小时,自然降温至100℃以下后,可通入冷却水或风冷快速降温;
固化后的颗粒状碳基体,去除表面附着的酚醛块,在氮气保护下按100-150℃/h的升温速率升温至900-1150℃进行高温裂解,得到碳-碳复合材料;
(2)预加工
将所述碳-碳复合材料按照刹车盘的预设图纸进行加工,获得第一刹车盘;
(3)第一刹车盘的渗硅处理
将所述第一刹车盘在真空炉中进行渗硅处理,获得第二刹车盘;浸渗温度为1700-1750℃,保温时间为2-4h;
(4)终加工
将所述第二刹车盘的两摩擦面按照预设要求进行磨削加工,得到最终刹车盘。
本发明制备的刹车盘,采用碳-碳复合材料,采用特定工艺及参数提升了材料的机械性能,通过渗硅处理,进一步提升产品的耐摩擦磨损性能,进一步提高了产品质量,延长了产品的使用寿命。
具体实施方式
实施例一
在真空条件下,将碳纤维放入2150℃环境中锻烧2h,将锻烧后的碳纤维基体用硝酸和硫酸的混合溶液在50℃浸泡50min,接着用去离子水冲洗至中性,最后烘干待用。
取10mL复合催化剂,加入浓度为2mol/L的氨水90mL,再加入30mL无水乙醇,搅拌使其混合均匀。将的混合溶液转移到高压反应釜中,将所得的碳纤维预制体放入釜中浸渍8h。将反应釜浸入120℃的油浴中反应2h。用冷水对反应釜急冷,使其温度降至室温,取出碳纤维预制体,在不断翻动的情况下阴干。将所得的试样转入真空碳管炉中锻烧、还原,得加载有金属催化剂Ni颗粒的碳纤维预制体。复合催化剂中Ni、La、Al的摩尔比为:Ni:La:Al=10:1:4。
将所得碳纤维预制体装载在真空碳管炉中,进行沉积增密。其中,主要工艺参数为:温度1200℃,管道天然气气体流量范围为5L,气氛压力控制为1.5KPa,沉积时间为50h。
将所得沉积增密后的样品在2200℃温度下高温石墨化处理2h,自然冷却后得到复合碳纤维材料。
将酚醛树脂和乙醇按比例混合搅拌,酚醛树脂完全溶解后,继续搅拌一段时间,使酚醛树脂和乙醇混合均匀,一般10min即可,再加入适量的酸性催化剂,搅拌均匀,一般继续搅拌10min即可,得到均匀稳定的酚醛树脂溶液,所述的酚醛树脂与乙醇的质量比为1:1;催化剂选择乙酸,优选的添加量为酚醛树脂质量的6%。
真空浸渍:将上述复合碳纤维材料浸没在所述酚醛树脂溶液中,在密闭状态下进行真空浸渍。
在密闭状态下加热,使浸没在酚醛树脂溶液中的低密度复合碳纤维材料在饱和乙醇蒸汽环境中进行固化,获得纳米尺度的颗粒状碳基体。
固化全过程在过量的乙醇溶剂中完成,碳树脂先驱体在密闭容器内,在高温及乙醇饱和蒸汽压的共同作用下交联固化,碳树脂先驱体在过量乙醇中固化生成交联结构的纳米凝胶。
固化工艺为:按40℃/h的升温速率由室温升温至150℃,保温2h,再按10℃/h的升温速率升温至190℃,保温3小时,自然降温至100℃以下后,可通入冷却水或风冷快速降温。
固化后的颗粒状碳基体,去除表面附着的酚醛块,在氮气保护下按100℃/h的升温速率升温至900℃进行高温裂解,得到碳-碳复合材料。
将所述碳-碳复合材料按照刹车盘的预设图纸进行加工,获得第一刹车盘;将所述第一刹车盘在真空炉中进行渗硅处理,获得第二刹车盘;浸渗温度为1700℃,保温时间为2h;将所述第二刹车盘的两摩擦面按照预设要求进行磨 削加工,得到最终刹车盘。
实施例二
在真空条件下,将碳纤维放入2225℃环境中锻烧3h,将锻烧后的碳纤维基体用硝酸和硫酸的混合溶液在70℃浸泡80min,接着用去离子水冲洗至中性,最后烘干待用。
取12mL复合催化剂,加入浓度为2mol/L的氨水120mL,再加入50mL无水乙醇,搅拌使其混合均匀。将的混合溶液转移到高压反应釜中,将所得的碳纤维预制体放入釜中浸渍10h。将反应釜浸入140℃的油浴中反应3h。用冷水对反应釜急冷,使其温度降至室温,取出碳纤维预制体,在不断翻动的情况下阴干。将所得的试样转入真空碳管炉中锻烧、还原,得加载有金属催化剂Ni颗粒的碳纤维预制体。复合催化剂中Ni、La、Al的摩尔比为:Ni:La:Al=10:1:4。
将所得碳纤维预制体装载在真空碳管炉中,进行沉积增密。其中,主要工艺参数为:温度1300℃,管道天然气气体流量范围为7L,气氛压力控制为2KPa,沉积时间为60h。
将所得沉积增密后的样品在2250℃温度下高温石墨化处理3h,自然冷却后得到复合碳纤维材料。
将酚醛树脂和乙醇按比例混合搅拌,酚醛树脂完全溶解后,继续搅拌一段时间,使酚醛树脂和乙醇混合均匀,一般15min即可,再加入适量的酸性催化剂,搅拌均匀,一般继续搅拌15min即可,得到均匀稳定的酚醛树脂溶液,所述的酚醛树脂与乙醇的质量比为1:5;催化剂选择乙酸,优选的添加量为酚醛树脂质量的10%。
真空浸渍:将上述复合碳纤维材料浸没在所述酚醛树脂溶液中,在密闭状态下进行真空浸渍。
在密闭状态下加热,使浸没在酚醛树脂溶液中的低密度复合碳纤维材料在饱和乙醇蒸汽环境中进行固化,获得纳米尺度的颗粒状碳基体。
固化全过程在过量的乙醇溶剂中完成,碳树脂先驱体在密闭容器内,在高温及乙醇饱和蒸汽压的共同作用下交联固化,碳树脂先驱体在过量乙醇中固化生成交联结构的纳米凝胶。
固化工艺为:按60℃/h的升温速率由室温升温至180℃,保温3h,再按20℃/h的升温速率升温至210℃,保温4小时,自然降温至100℃以下后,可通入冷却水或风冷快速降温。
固化后的颗粒状碳基体,去除表面附着的酚醛块,在氮气保护下按150℃/h的升温速率升温至1150℃进行高温裂解,得到碳-碳复合材料。
将所述碳-碳复合材料按照刹车盘的预设图纸进行加工,获得第一刹车盘;将所述第一刹车盘在真空炉中进行渗硅处理,获得第二刹车盘;浸渗温度为1750℃,保温时间为4h;将所述第二刹车盘的两摩擦面按照预设要求进行磨 削加工,得到最终刹车盘。
Claims (1)
1.一种渗硅的碳-碳复合材料刹车盘的制备方法,该方法包括如下步骤:
(1)制备碳-碳复合材料
在真空条件下,将碳纤维放入2150℃-2225℃环境中锻烧2-3h,将锻烧后的碳纤维基体用硝酸和硫酸的混合溶液在50-70℃浸泡50-80min,接着用去离子水冲洗至中性,最后烘干待用;
取10-12mL复合催化剂,加入浓度为2mol/L的氨水90-120mL,再加入30-50mL无水乙醇,搅拌使其混合均匀;
将的混合溶液转移到高压反应釜中,将所得的碳纤维预制体放入釜中浸渍8-10h;
将反应釜浸入120-140℃的油浴中反应2-3h;
用冷水对反应釜急冷,使其温度降至室温,取出碳纤维预制体,在不断翻动的情况下阴干;
将所得的试样转入真空碳管炉中锻烧、还原,得加载有金属催化剂Ni颗粒的碳纤维预制体;
将所得碳纤维预制体装载在真空碳管炉中,进行沉积增密;
其中,主要工艺参数为:温度1200-1300℃,管道天然气气体流量范围为5-7L,气氛压力控制为1.5-2KPa,沉积时间为50-60h;
将所得沉积增密后的样品在2200-2250℃温度下高温石墨化处理2h-3h,自然冷却后得到复合碳纤维材料;
将酚醛树脂和乙醇按比例混合搅拌,酚醛树脂完全溶解后,继续搅拌一段时间,使酚醛树脂和乙醇混合均匀,一般10-15min即可,再加入适量的酸性催化剂,搅拌均匀,一般继续搅拌10-15min即可,得到均匀稳定的酚醛树脂溶液,所述的酚醛树脂与乙醇的质量比为1:(1-5);
催化剂选择乙酸,优选的添加量为酚醛树脂质量的6-10%;
真空浸渍:将上述复合碳纤维材料浸没在所述酚醛树脂溶液中,在密闭状态下进行真空浸渍;
在密闭状态下加热,使浸没在酚醛树脂溶液中的低密度复合碳纤维材料在饱和乙醇蒸汽环境中进行固化,获得纳米尺度的颗粒状碳基体;
固化全过程在过量的乙醇溶剂中完成,碳树脂先驱体在密闭容器内,在高温及乙醇饱和蒸汽压的共同作用下交联固化,碳树脂先驱体在过量乙醇中固化生成交联结构的纳米凝胶;
固化工艺为:按40-60℃/h的升温速率由室温升温至150-180℃,保温2-3h,再按10-20℃/h的升温速率升温至190-210℃,保温3-4小时,自然降温至100℃以下后,可通入冷却水或风冷快速降温;
固化后的颗粒状碳基体,去除表面附着的酚醛块,在氮气保护下按100-150℃/h的升温速率升温至900-1150℃进行高温裂解,得到碳-碳复合材料;
(2)预加工
将所述碳-碳复合材料按照刹车盘的预设图纸进行加工,获得第一刹车盘;
(3)第一刹车盘的渗硅处理
将所述第一刹车盘在真空炉中进行渗硅处理,获得第二刹车盘;浸渗温度为1700-1750℃,保温时间为2-4h;
(4)终加工
将所述第二刹车盘的两摩擦面按照预设要求进行磨削加工,得到最终刹车盘。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610433476.3A CN106083123A (zh) | 2016-06-18 | 2016-06-18 | 一种渗硅的碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610433476.3A CN106083123A (zh) | 2016-06-18 | 2016-06-18 | 一种渗硅的碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106083123A true CN106083123A (zh) | 2016-11-09 |
Family
ID=57236727
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610433476.3A Pending CN106083123A (zh) | 2016-06-18 | 2016-06-18 | 一种渗硅的碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106083123A (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108329032A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-27 | 山东国晶新材料有限公司 | 一种汽车碳陶刹车盘的修复方法 |
CN109534836A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 深圳市智雅墨族科技有限公司 | QICC纳米碳-碳SiC纳米冗余复合材料刹车盘及制备方法 |
CN112178091A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 兰州城市学院 | 一种碳/碳纤维摩擦材料及其制备方法和应用 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103342574A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-10-09 | 华东理工大学 | 增强型块体纳米碳纤维/碳复合材料及其制备方法 |
CN105565836A (zh) * | 2014-10-11 | 2016-05-11 | 西安艾菲尔德复合材料科技有限公司 | 催化cvd法制备碳纤维复合材料 |
CN105565839A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-11 | 深圳市勒马制动科技有限公司 | 一种碳陶刹车材料的制备方法和一种碳陶刹车盘的制备方法 |
-
2016
- 2016-06-18 CN CN201610433476.3A patent/CN106083123A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103342574A (zh) * | 2013-07-25 | 2013-10-09 | 华东理工大学 | 增强型块体纳米碳纤维/碳复合材料及其制备方法 |
CN105565836A (zh) * | 2014-10-11 | 2016-05-11 | 西安艾菲尔德复合材料科技有限公司 | 催化cvd法制备碳纤维复合材料 |
CN105565839A (zh) * | 2015-12-25 | 2016-05-11 | 深圳市勒马制动科技有限公司 | 一种碳陶刹车材料的制备方法和一种碳陶刹车盘的制备方法 |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108329032A (zh) * | 2017-12-21 | 2018-07-27 | 山东国晶新材料有限公司 | 一种汽车碳陶刹车盘的修复方法 |
CN108329032B (zh) * | 2017-12-21 | 2021-02-23 | 山东道普安制动材料有限公司 | 一种汽车碳陶刹车盘的修复方法 |
CN109534836A (zh) * | 2018-12-26 | 2019-03-29 | 深圳市智雅墨族科技有限公司 | QICC纳米碳-碳SiC纳米冗余复合材料刹车盘及制备方法 |
CN112178091A (zh) * | 2020-09-30 | 2021-01-05 | 兰州城市学院 | 一种碳/碳纤维摩擦材料及其制备方法和应用 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109705808A (zh) | 一种具有mof结构的钴镍合金-多孔碳复合吸波材料及其制备方法 | |
CN106966731B (zh) | 碳纤维表面原位生长碳纳米管界面改性碳-碳化硅双基体复合材料的制备方法 | |
CN106090082A (zh) | 一种碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法 | |
CN101927996B (zh) | 一种沥青基泡沫炭的制备方法 | |
CN106083114A (zh) | 一种C/C‑ZrC‑SiC陶瓷基复合材料刹车盘及其制备方法 | |
CN106083123A (zh) | 一种渗硅的碳‑碳复合材料刹车盘的制备方法 | |
CN103508437A (zh) | 一种酚醛树脂基玻璃碳微球的制备方法 | |
CN103409732A (zh) | 一种金刚石表面金属化的复合处理方法 | |
CN109850870A (zh) | 一种高强度炭气凝胶及其制备方法和应用 | |
CN113718370B (zh) | 一种中空碳化硅纤维的制备方法 | |
CN106800420A (zh) | 一种碳化硅晶须原位复合刚玉高温陶瓷材料及其制备方法 | |
CN109295335A (zh) | 一种改性膨胀石墨-石墨/铜复合材料及其制备方法 | |
CN106090081A (zh) | 一种复合碳陶材料刹车盘的制备方法 | |
CN109851382A (zh) | 一种C/C-TiC陶瓷基复合材料及原位反应法制备该陶瓷基复合材料的方法 | |
CN110041089A (zh) | 一种碳/陶摩擦材料及其制备方法 | |
CN102303978A (zh) | 一种制备高强度多孔碳化硅陶瓷的方法 | |
CN109748595B (zh) | 一种混合渗剂、用途及反应熔渗制备方法 | |
CN111253170A (zh) | 一种制备硅化石墨结构材料的方法 | |
CN101805201A (zh) | 一种高抗热震性多孔碳化硅陶瓷的制备方法 | |
CN104891480A (zh) | 一种抗氧化石墨材料的制备方法 | |
CN106122316A (zh) | 一种碳纤维刹车盘的制备方法 | |
CN106007772A (zh) | 一种碳-碳复合材料的制备方法 | |
CN106007519A (zh) | 一种复合碳纤维隔热材料的制备方法 | |
CN106083124A (zh) | 一种渗硅碳纤维刹车盘的制备方法 | |
CN115724664A (zh) | 一种两步烧结快速制备MCMBs/SiC复合材料的方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |