【技术实现步骤摘要】
一种摩擦材料及其制备方法
本专利技术涉及C/C-SiC摩擦材料
，具体涉及一种碳纤维波纹形连续增强的C/C-SiC摩擦材料及其制备方法。
技术介绍
C/C-SiC摩擦材料相对于传统的金属和半金属摩擦材料，具有密度低、耐腐蚀性能好、摩擦系数稳定、耐磨损性能好等优点，是21世纪最具发展潜力的摩擦材料，其在飞机、赛车、重型机车、高速列车等刹车领域具有良好的应用前景。根据增强碳纤维的长度不同，C/C-SiC摩擦材料一般分短纤增强和长纤增强两种，短纤C/C-SiC摩擦材料主要是将短碳纤维、石墨粉、酚醛树脂等原料混合后，经过模压固化、高温裂解，再渗硅处理得到。短纤C/C-SiC摩擦材料增强相为短碳纤维，制作过程中有诸多弊端：(1)短碳纤维难以分散均匀，导致制备的C/C-SiC摩擦材料存在成分不均匀的问题；(2)短纤C/C-SiC摩擦材料通过模压固化工艺制作，高温裂解后形成的裂解碳存在于碳纤维缝隙中，并未对碳纤维形成完整包裹，使得渗硅工艺中熔融硅易侵蚀碳纤维而导致摩擦材料力学性能降低；(3)短纤C/C-SiC摩擦材料碳纤维的...
【技术保护点】
1.一种摩擦材料，其特征在于，采用波纹形长碳纤维作为增强相，采用波纹形碳纤维布与波纹形网胎交替叠加形成三维立体结构，并在摩擦材料的厚度方向刺孔。/n
【技术特征摘要】
1.一种摩擦材料，其特征在于，采用波纹形长碳纤维作为增强相，采用波纹形碳纤维布与波纹形网胎交替叠加形成三维立体结构，并在摩擦材料的厚度方向刺孔。
2.根据权利要求1所述的摩擦材料，其特征在于，由波纹形碳纤维布-波纹形网胎-波纹形碳纤维布-波纹形网胎依次循环叠加铺层制得；波纹形碳纤维布与波纹形网胎具有相同波纹形结构，叠层后同一摩擦面同时包含波纹形碳纤维布材料与波纹形网胎材料。
3.根据权利要求2所述的摩擦材料，其特征在于，同一摩擦面上波纹形碳纤维布材料的体积比为20～80％。
4.制备如权利要求1～3之一所述的摩擦材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)波纹形碳纤维布的制备：将碳纤维布浸渍于酚醛树脂溶液中，形成预浸碳布；将预浸碳布置于具有波纹形凹槽的成型模具中温压固化；经脱模后形成树脂增强的波纹形碳纤维布；
(2)波纹形网胎预制体的制备：将短碳纤维送至气流成网设备，使短碳纤维均匀地铺置在具有波纹形结构的承载体上，形成具有波纹形结构的纤维网，通过针刺设备针刺纤维网，形成具有波纹形结构的碳纤维网胎预制体，即为波纹形网胎预制体；将波纹形网胎预制体浸渍于酚醛树脂中，获得波纹形网胎；
步骤(1)所得波纹形碳纤维布和步骤(2)所得波纹形网胎具有相同的波纹形状；
(3)波纹形预制体的制备：按照波纹形碳纤维布-波纹形网胎-波纹形碳纤维布-波纹形网胎的顺序依次循环交替叠加进行铺层，最底层为波纹形成型模具，铺层完成后于波纹形成型模具中进行热压，排除波纹形碳纤维布与波纹形网胎间的间隙，让波纹形碳纤维布与波纹形网胎通过波纹形相互嵌合，波纹形碳纤维布与波纹形网胎中的酚醛树脂相互扩散、粘接，最后固化形成一个整体；拆除模具后，得碳纤维波纹形连续增强预制体；
(4)厚度方向刺孔：在步骤(3)所得碳纤维波纹形连续增强预制体的厚度方向刺孔，得刺孔后的预制体；
(5)高温炭化：将步骤(4)所得刺孔后的预制体置于高温炉中，于N2保护气氛下加热至800-1600℃，进行高温炭化处理，将树脂碳转化为裂解碳，形成C/C多孔体骨架，自然冷却，得到碳纤维波纹形连续增强的C/C多孔体；
(6)化学气相渗透致密：将步骤(5)所得C/C多孔体放入化学气相渗透沉积炉中，通入碳源气体和载气，采用化学气相渗透工艺沉碳增密，得密度均匀一致的碳纤维波纹形连续增强的C/C预制体；
(7)表面平整化：对步骤(6)所得碳纤维波纹形连续增强的C/C预制体表面进行初加工，将表面的波纹凸起打磨平整，得到具有平整表面的C/C预制体；
(8)液相渗硅：将经步骤(7)表面平整化后的碳纤维波纹形连续增强的C/C预制体埋入装有硅粉的坩埚中，放入渗硅炉中进行熔融渗硅处理；得到碳纤维波纹形连续增强的C/C-SiC摩擦材料。
5.根据权利要求4所述的摩擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)波纹形碳纤维布的制备：将碳纤维布浸渍于酚醛树脂溶液中，形成预浸碳布；将预浸碳布置于具有波纹形凹槽的成型模具中温压固化，温压固化温度：60-300℃，固化压力2-8MPa，固化时间0.5-4小时；经脱模后形成树脂增强的波纹形碳纤维布；
(2)波纹形网胎...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙宪海，周峰，汪莉，匡湘铭，何家琪，王成华，杨敏，
申请(专利权)人：中京吉泰北京科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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