CN110683853B - 一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种C/SiC‑Si3N4摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：A)以丙烯为碳源，以氮气为稀释气体，将C/C预制体依次进行CVD增密和热处理，得到C/C多孔基体；B)将C/C多孔基体采用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体；C)将所述渗硅基体埋入陶瓷粉中，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体；D)将所述氮化基体浸入涂层浸渍液中，真空条件下进行浸渍，然后进行固化处理，得到C/SiC‑Si3N4摩擦材料；所述涂层浸渍液包括A液和B液。本发明在包埋法制熔渗的工艺基础上加入氮化处理工序，对摩擦面进行了致密化处理，孔隙度≤5％，湿态刹车性能衰减6％～13％。

Description

一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法
技术领域
本发明属于陶瓷材料技术领域，尤其涉及一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法。
背景技术
C/SiC摩擦材料是在C/C材料的基础上发展起来的高性能摩擦材料，与粉末冶金摩擦材料相比，他密度小重量轻，变形小，具有优良的耐热裂纹性。与C/C摩擦材料相比，它的湿态摩擦性能衰减小，静摩擦系数大。C/C摩擦材料在高温时可以获得稳定的制动能力，但低温时不能获得稳定的制动能力。C/SiC摩擦材料不仅高温时制动能力稳定，低温时的制动能力也非常稳定。
目前制备C/SiC摩擦材料的方法很多，有先驱体浸渍裂解法、等离子喷涂法、气相沉积法、反应熔渗法等。C/SiC摩擦材料制备的刹车已经在飞机和跑车上有应用，碳陶高铁刹车和载重车辆的碳陶刹车也在研发应用中。虽然C/SiC摩擦材料有一系列优良的摩擦特性，但仍然有震动大、摩擦曲线不稳定、啸叫等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法，本发明中的制备方法得到的C/SiC-Si3N4摩擦材料不仅可以消除刹车过程中的震动和啸叫问题，而且摩擦系数大(0.65)，摩擦曲线稳定，磨损小。
本发明提供一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
A)以丙烯为碳源，以氮气为稀释气体，将C/C预制体依次进行化学气相沉积增密和热处理，得到C/C多孔基体；
B)将C/C多孔基体采用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体；
C)将所述渗硅基体埋入陶瓷粉中，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体；
D)将所述氮化基体浸入涂层浸渍液中，真空条件下进行浸渍，然后进行固化处理，得到C/SiC-Si3N4摩擦材料；
所述涂层浸渍液包括A液和B液，所述A液包括以下摩尔比的组分：异丙醇铝：正硅酸乙酯：水：乙醇＝(0.5～5)：(0.5～5)：(1～10)：10；
所述B液为二氧化硅粉和氧化铝粉按照1：(0.5～5)的质量比混合后，得到的混合粉体与0.1～1mol/L的盐酸乙醇溶液按照1：(3～8)的质量比混合得到；
所述A液和B液的质量比为(10～3)：1。
优选的，所述C/C预制体采用一层聚丙烯腈炭纤维无纬布、一层炭纤维薄网胎交替铺层，连续针刺而成；
所述聚丙烯腈碳纤维无纬布与碳纤维薄网胎的质量比为(73～77)：(27～23)；
所述C/C预制体的体积密度为0.60±0.02g/cm3。
优选的，所述步骤A)中CVD增密的炉压为1.0～1.2Kpa，温度为950～1020℃，沉积时间为200～300小时；
优选的，所述步骤A)中丙烯与氮气的体积比为1：(1～5)。
优选的，所述步骤A)中热处理的温度为2100～2300℃；
所述步骤A)中热处理的时间为2～3小时。
优选的，所述步骤B)采用硅粉进行渗硅，所述硅粉的纯度为99％，所述硅粉的粒径为300～500目；
所述渗硅的温度为1700～1900℃，所述渗硅的时间为2～3小时。
优选的，所述步骤C)中氮化处理的温度为1200～1450℃，所述氮化处理的时间为5～15小时；
所述氮气的流量为15～20L/min。
优选的，所述步骤C)中的陶瓷粉由碳化硅粉、氮化硅粉和硅粉按照质量比1：(0.1～5)：(0.1～1)混合研磨得到；
所述碳化硅粉的粒径为500～700目，所述氮化硅粉的粒径为500～700目。所述硅粉的粒径为500～700目。
优选的，所述步骤D)中固化处理的温度为300～400℃；
所述步骤D)中固化处理的时间为2～5小时。
优选的，所述步骤D)之后，还包括以下步骤：
将完成固化步骤的摩擦材料进行打磨，得到摩擦材料产品。
本发明提供了一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：A)以丙烯为碳源，以氮气为稀释气体，将C/C预制体依次进行CVD增密和热处理，得到C/C多孔基体；B)将C/C多孔基体采用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体；C)使用陶瓷粉将所述渗硅基体包埋，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体；D)将所述氮化基体浸入涂层浸渍液中，真空条件下进行浸渍，然后进行固化处理，得到C/SiC-Si3N4摩擦材料；所述涂层浸渍液包括A液和B液，所述A液包括以下摩尔比的组分：异丙醇铝：正硅酸乙酯：水：乙醇＝(0.5～5)：(0.5～5)：(1～10)：10；所述B液为二氧化硅粉和氧化铝粉按照1：(0.5～5)的质量比混合后，得到的混合粉体与0.1～1mol/L的盐酸乙醇溶液按照1：(3～8)的质量比混合得到；所述A液和B液的质量比为(10～3)：1。本发明在反应熔渗后加入氮化处理工序，利用碳化硅通过聚集生长原理，在反应过程中，物料从部分晶粒向另一部分晶粒转移，使得体系中的大晶粒和小晶粒逐渐减少，晶体的粒度均衡且平均晶粒的粒度增大。利用碳化硅晶体的物理气相输运法(PVT)生长机理，碳化硅粉体分解产生的气相组分SiC2和Si2C，在摩擦材料表面沉积过程中与氮气发生反应生成氮化硅。因为氮气与残余硅的反应、碳化硅晶体的聚集生长、碳化硅晶体的物理气相输运是同时发生的，所以摩擦材料表面会形成致密的氮化硅结合碳化硅的复相陶瓷基体。氮化硅结合碳化硅不仅可以消除刹车过程中的震动和啸叫问题，而且摩擦系数大(0.65)，摩擦曲线稳定，磨损小。
本发明在包埋法制熔渗的工艺基础上加入氮化处理工序，对摩擦面进行了致密化处理，孔隙度≤5％，湿态刹车性能衰减6％～13％。
本发明所制备的摩擦材料适用于湿态刹车性能衰减、震动、啸叫、刹车曲线和大摩擦系数有严格要求的飞机、高速列车、汽车等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明对比例1中刹车盘的刹车曲线；
图2为本发明实施例3中C/SiC-Si3N4刹车盘的刹车曲线；
图3为本发明实施例3中C/SiC-Si3N4刹车盘的照片。
具体实施方式
本发明提供了一种氮化硅结合碳化硅(C/SiC-Si3N4)摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
A)以丙烯为碳源，以氮气为稀释气体，将C/C预制体依次进行CVD增密和热处理，得到C/C多孔基体；
B)将C/C多孔基体采用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体；
C)将所述渗硅基体埋入陶瓷粉中，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体；
D)将所述氮化基体浸入涂层浸渍液中，真空条件下进行浸渍，然后进行固化处理，得到C/SiC-Si3N4摩擦材料；
所述涂层浸渍液包括A液和B液，所述A液包括以下摩尔比的组分：异丙醇铝：正硅酸乙酯：水：乙醇＝(0.5～5)：(0.5～5)：(1～10)：10；
所述B液为二氧化硅粉和氧化铝粉按照1：(0.5～5)的质量比混合后，得到的混合粉体与0.1～1mol/L的盐酸乙醇溶液按照1：(3～8)的质量比混合得到；
所述A液和B液的质量比为(10～3)：1。
本发明优选按照以下步骤制备得到C/C预制体：
首先，采用无捻PAN连续炭纤维织成无纬炭布或梳理成薄网胎，无捻PAN炭纤维(聚丙烯腈碳纤维)的含碳量应不小于92％；
然后采用一层聚丙烯腈炭纤维无纬布、一层炭纤维薄网胎交替铺层(即1.X+1.Y方式)，连续针刺而成。
在本发明中，所述PAN碳纤维无纬布为上下00/900/2700夹角铺层；层间密度优选为15±1层/cm；针刺行距、间距≤2mm；针刺密度控制在20～25针/cm2范围内。所述聚丙烯腈碳纤维无纬布与薄网胎的质量比：无纬布长纤维75±2％，薄网胎25±2％。预制体体积密度：0.60±0.02g/cm3。
得到C/C预制体后，本发明优选以丙烯气体为碳源，以氮气为稀释气体，将所述C/C预制体进行CVD增密，使得到的多孔基体密度达到1.35～1.45g/cm3。
在本发明中，所述CVD(化学气相沉积)时的炉压优选为1.0～1.2KPa，更优选为1.1～1.15KPa；所述CVD的温度优选为950～1020℃，更优选为980～1000℃；所述沉积的时间优选为200～300小时，更优选为220～280小时，最优选为240～260小时。
在本发明中，所述丙烯气体与氮气的体积比优选为1：(1～5)，更优选为1：(2～4)。
完成所述CVD增密后，将增密后的摩擦材料进行热处理，得到C/C多孔基体。
在本发明中，所述热处理的温度优选为2100～2300℃，更优选为2200～2250℃；所述热处理的时间优选为2～3小时。
完成上述热处理后，本发明将得到的C/C多孔基体近尺寸加工成所需产品的形状，如刹车盘。然后将其装入反应熔渗工装内，使用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体。
在本发明中，所述反应熔渗中所使用的硅的纯度优选为99％，所述硅的粒径优选为300～500目，更优选为400～450目。
在本发明中，所述反应熔渗的温度优选为1700～1900℃，更优选为1800～1850℃；所述反应熔渗的时间优选为2～3小时。
完成反应熔渗后，本发明优选使用陶瓷粉将所述渗硅基体包埋住(露出上表面)，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体。
本发明优选在工装的底部铺设一层研磨均匀的陶瓷粉，压平后放入摩擦材料，所述摩擦材料与工装之间的空隙用陶瓷粉填平，露出所述渗硅基体的上表面，然后将工装装入氮化炉内进行氮化处理，得到氮化基体。
在本发明中，所述陶瓷粉优选由碳化硅粉、氮化硅粉和硅粉按照质量比1：(0.1～5)：(0.1～1)混合研磨得到，更优选为碳化硅粉、氮化硅粉和硅粉按照质量比1：(1～3)：(0.3～0.5)混合研磨得到，优选混合研磨30min。
在本发明中，所述碳化硅粉的粒径优选为500～700目，更优选为600目，纯度优选为99.5％；所述氮化硅粉的粒径优选为500～700目，更优选为600目，纯度优选为99.5％；所述硅粉的粒径优选为500～700目，更优选为600目，纯度优选为99.9％。
在本发明中，所述氮化处理的温度优选为1200～1450℃，更优选为1300～1400℃，具体的，在本发明的实施例中，可以是1200℃、1300℃或1450℃；所述氮化处理的时间优选为5～15小时，更优选为10小时。
在本发明中，所述氮气的纯度优选为99.99％，所述氮气的流量优选为15～20L/min。
在本发明中，所述氮化处理完成之后，将所述工装内的基体翻面后，重复上述氮化处理一次。
完成上述氮化处理后，本发明将得到氮化基体浸入涂层浸渍液中，在真空条件下进行浸渍处理，然后升温进行固化处理，完成对摩擦材料的致密化处理，固化后，摩擦材料表面得到厚度在0.01～0.05左右的涂层。
本发明优选在浸渍固化炉内进行上述涂层浸渍，具体操作为：
将完成氮化处理的氮化基体装入浸渍固化炉内，抽真空，然后将涂层浸渍液吸入浸渍釜中，浸没氮化基体，进行真空浸渍，完成真空浸渍后泄压放出涂层浸渍液，缓慢升温，进行固化处理。
在本发明中，所述真空度优选≤10Pa；所述真空浸渍的时间优选为1～2小时。
在本发明中，所述涂层浸渍液包括A液和B液；
所述A液包括以下摩尔比的组分：异丙醇铝：正硅酸乙酯：水：乙醇＝(0.5～5)：(0.5～5)：(1～10)：10，更优选为(1～4)：(1～4)：(3～8)：10，最优选为(1～2)：(1～2)：(4～5)：10。本发明优选将上述组分按照配比混合后搅拌30min制成A液。
所述B液为二氧化硅粉和氧化铝粉按照1：(0.5～5)的质量比混合后，优选为1：(1～4)，更优选为1：(1～2)，得到的混合粉体与0.1～1mol/L的盐酸乙醇溶液按照1：(3～8)的质量比混合得到；
所述盐酸乙醇溶液的浓度优选为0.1～1mol/L，更优选为0.2～0.8mol/L，最优选为0.2～0.5mol/L；所述混合粉体与盐酸乙醇的质量比优选为1：(3～8)，更优选为1：(4～6)。本发明优选将所述混合粉体与盐酸乙醇混合搅拌30min制成B液。
所述A液和B液的质量比优选为(10～3)：1，更优选为(8～4)：1，最优选为(5～4)：1。
现有技术中的涂层一般都是涂刷上去的，以硅酸盐为主，一般涂刷两次；但由于本发明中的碳陶摩擦材料比较致密，涂刷容易掉落，因此，本申请针对致密的度较高的碳陶摩擦材料开发了一种新的涂层方法，本申请中的浸渍涂层，一次就可以完成，而且效率高，可以大批量一次性浸涂。涂层主要以二氧化硅和氧化铝为主，浸涂涂层附着效果好，不易脱落，抗氧化性能更好。
在本发明中，所述固化的温度优选为300～400℃，更优选为350℃；所述固化处理的时间优选为2～5小时，更优选为3～4小时。
完成涂层浸渍和固化后，本发明优选将得到的摩擦材料表面的涂层加工掉，优选采用磨床加工。按照上述涂层浸渍的方法得到的摩擦材料表面一般有厚度为0.01～0.05mm厚的涂层，本发明在磨床加工中设计预留的加工余量为每面0.1mm，主要是考虑到摩擦材料在熔渗过程中有变形，加工后可保证整个摩擦材料的摩擦面加工到平整，即贴合度达到80％。磨床加工后，即可得到C/SiC-Si3N4摩擦材料。
本发明提供了一种C/SiC-Si3N4摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：A)以丙烯为碳源，以氮气为稀释气体，将C/C预制体依次进行CVD增密和热处理，得到C/C多孔基体；B)将C/C多孔基体采用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体；C)将所述渗硅基体埋入陶瓷粉中，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体；D)将所述氮化基体浸入涂层浸渍液中，真空条件下进行浸渍，然后进行固化处理，得到C/SiC-Si3N4摩擦材料；所述涂层浸渍液包括A液和B液，所述A液包括以下摩尔比的组分：异丙醇铝：正硅酸乙酯：水：乙醇＝(0.5～5)：(0.5～5)：(1～10)：10；所述B液为二氧化硅粉和氧化铝粉按照1：(0.5～5)的质量比混合后，得到的混合粉体与0.1～1mol/L的盐酸乙醇溶液按照1：(3～8)的质量比混合得到；所述A液和B液的质量比为(10～3)：1。本发明在反应熔渗后加入氮化处理工序，利用碳化硅通过聚集生长原理，在反应过程中，物料从部分晶粒向另一部分晶粒转移，使得体系中的大晶粒和小晶粒逐渐减少，晶体的粒度均衡且平均晶粒的粒度增大。利用碳化硅晶体的物理气相输运法(PVT)生长机理，碳化硅粉体分解产生的气相组分SiC2和Si2C，在摩擦材料表面沉积过程中与氮气发生反应生成氮化硅。因为氮气与残余硅的反应、碳化硅晶体的聚集生长、碳化硅晶体的物理气相输运是同时发生的，所以摩擦材料表面会形成致密的氮化硅结合碳化硅的复相陶瓷基体。氮化硅结合碳化硅不仅可以消除刹车过程中的震动和啸叫问题，而且摩擦系数大(0.65)，摩擦曲线稳定，磨损小。
本发明在包埋法制熔渗的工艺基础上加入氮化处理工序，对摩擦面进行了致密化处理，孔隙度≤5％，湿态刹车性能衰减6％～13％。
本发明所制备的摩擦材料适用于湿态刹车性能衰减、震动、啸叫、刹车曲线和大摩擦系数有严格要求的飞机、高速列车、汽车等。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种C/SiC-Si3N4摩擦材料的制备方法进行详细描述，但不能将其理解为对本发明保护范围的限定。
实施例1
步骤一C/C预制体的制备
采用无捻连续炭纤维织成无纬炭布或梳理成薄网胎，无捻PAN炭纤维的含碳量应不小于92％。预制体采用一层PAN炭纤维无纬布、一层炭纤维薄网胎交替铺层，即1.X+1.Y方式连续针刺而成，无纬布为上下00/900/2700夹角铺层。层间密度15±1层/cm；针刺行距、间距≤2mm；针刺密度控制在20～25针/cm2范围内。无纬布长纤维与薄网胎比例：无纬布长纤维75±2％，薄网胎25±2％。预制体体积密度：0.60±0.02g/cm3。
步骤二C/C多孔基体的制备
对步骤一中预制体进行CVD增密，以丙烯气体为碳源，以氮气为稀释气体，CVD时控制炉压为1.0～1.2KPa、温度为950～1020℃；丙烯气体与氮气的体积比为1：2；沉积240小时，密度达到1.35～1.45g/cm3。然后装入热处理炉进行热处理，热处理温度为2200℃，时间3小时。
步骤三反应熔渗
完成热处理后的C/C多孔体，近尺寸加工成刹车盘。然后装入反应熔渗工装内用包埋法熔渗工艺进行渗硅。硅的纯度99％，400目；反应温度1850；时间2小时。
步骤四氮化处理
完成反应熔渗后，在工装底部铺一层研磨均匀的陶瓷粉，质量为刹车盘的1/2，用模具压平，然后放入刹车盘，刹车盘与工装之间的空间用陶瓷粉填平。装入氮化炉进行氮化处理。氮化处理温度1450℃，时间10小时，氮气(纯度99.99％)流量15.5L/min。氮化处理完成后刹车盘翻面后重复处理一次。
该步骤使用的陶瓷粉由600目的碳化硅粉(纯度99.5％)、600目氮化硅粉(纯度99.5％)和600目硅粉(99.9％)按质量比1:1:0.3混合后研磨30分钟制备。
步骤五涂层浸渍
把完成氮化处理后的刹车盘装入浸渍固化炉内，抽真空(真空度≤10pa)。然后将涂层液吸入浸渍釜浸没刹车盘。真空浸渍1h后泄压放出涂层液，然后缓慢升温至350℃固化处理，固化时间3h。
涂层浸渍液包括A液和B液，A液由异丙醇铝(Al(C3H7O)3)，正硅酸乙酯(Si(OC2H5)4)，水(H2O)，乙醇(C2H5OH)按1：1：4：10(摩尔比)混合后搅拌30分钟制成；B液由600目的二氧化硅粉(SiO2)和氧化铝粉(Al2O3)按质量比1：1混合后研磨30分钟，按质量比1：4加入0.2mol/L的盐酸乙醇溶液，搅拌30分钟后制得。A液和B液在浸渍之前按质量比4：1混合后搅拌30分钟使用。
步骤六C/SiC-Si3N4刹车盘的加工
取出涂层浸渍固化完成的刹车盘，在磨床上把摩擦面上的涂层加工掉，设计预留的加工余量为每面0.1mm。加工完成后即制得C/SiC-Si3N4刹车盘。
样品检测没有Si3N4,失重2％，刹车过程有啸叫，磨损增大15％。
实施例2
按照实施例1中的方法制备得到C/SiC-Si3N4刹车盘，不同的是，本实施例中的氮化温度为1300℃。
样品检测Si3N4含量0.3％，失重1％，刹车过程有啸叫。
实施例3
按照实施例1中的方法制备得到C/SiC-Si3N4刹车盘，不同的是，本实施例中的氮化温度为1200℃。
样品检测Si3N4含量2.1％，增重2％，刹车过程没有啸叫，刹车曲线平稳。
对比例1
按照实施例1中的方法制备得到刹车盘，不同的是，本对比例中不进行氮化处理，在步骤三之后直接进行步骤五。
将实施例3和对比例中的刹车盘进行刹车测试，结果如图1～2所示，图1为本发明对比例1中刹车盘的刹车曲线，图2为本发明实施例3中C/SiC-Si3N4刹车盘的刹车曲线，由图1～2可知，对比例1中的刹车盘没有经过氮化处理的刹车曲线，刹车曲线有明显震动，尾翘较高，峰谷较高1.81；实施例3中的C/SiC-Si3N4刹车盘氮化处理后的刹车曲线，刹车曲线平稳，尾翘降低，峰谷比1.46。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：
A)以丙烯为碳源，以氮气为稀释气体，将C/C预制体依次进行化学气相沉积增密和热处理，得到C/C多孔基体；
B)将C/C多孔基体采用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体；
C)将所述渗硅基体埋入陶瓷粉中，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体；
所述步骤C)中氮化处理的温度为1200℃，所述氮化处理的时间为5～15小时；所述氮气的流量为15～20L/min；
所述步骤C)中的陶瓷粉由碳化硅粉、氮化硅粉和硅粉按照质量比1：(0.1～5)：(0.1～1)混合研磨得到；
所述碳化硅粉的粒径为500～700目，所述氮化硅粉的粒径为500～700目， 所述硅粉的粒径为500～700目；
D)将所述氮化基体浸入涂层浸渍液中，真空条件下进行浸渍，然后进行固化处理，得到C/SiC-Si3N4摩擦材料；
所述涂层浸渍液包括A液和B液，所述A液包括以下摩尔比的组分：异丙醇铝：正硅酸乙酯：水：乙醇＝(0.5～5)：(0.5～5)：(1～10)：10；
所述B液为二氧化硅粉和氧化铝粉按照1：(0.5～5)的质量比混合后，得到的混合粉体与0.1～1mol/L的盐酸乙醇溶液按照1：(3～8)的质量比混合得到；
所述A液和B液的质量比为(10～3)：1。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述C/C预制体采用一层聚丙烯腈炭纤维无纬布、一层炭纤维薄网胎交替铺层，连续针刺而成；
所述聚丙烯腈碳纤维无纬布与碳纤维薄网胎的质量比为(73～77)：(27～23)；
所述C/C预制体的体积密度为0.60±0.02g/cm3。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中CVD增密的炉压为1.0～1.2Kpa，温度为950～1020℃，沉积时间为200～300 小时。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中丙烯与氮气的体积比为1：(1～5)。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中热处理的温度为2100～2300℃；
所述步骤A)中热处理的时间为2～3小时。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)采用硅粉进行渗硅，所述硅粉的纯度为99％，所述硅粉的粒径为300～500目；
所述渗硅的温度为1700～1900℃，所述渗硅的时间为2～3小时。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D)中固化处理的温度为300～400℃；
所述步骤D)中固化处理的时间为2～5小时。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D)之后，还包括以下步骤：
将完成固化步骤的摩擦材料进行打磨，得到摩擦材料产品。
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