一种复合结构摩擦材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种复合结构摩擦材料及其制备方法。本发明专利技术之复合结构摩擦材料，包括至少一个内部层组和至少一个外部层组，近摩擦面的部分为外部层组，远摩擦面的部分为内部层组，内部层组为碳纤维平直形连续增强结构层组，外部层组为碳纤维波纹形连续增强摩擦层组；内部层组和外部层组之间通过针刺碳纤维相连接。本发明专利技术还包括所述复合结构摩擦材料的制备方法。本发明专利技术所制备的摩擦材料采用内部层组为平直连续碳纤维增强结构、外部层组为梯度变化的连续波纹形碳纤维增强的结构，主承载作用和主摩擦作用的材料采用不同的结构，可同时保证摩擦材料优良的综合性能和摩擦性能。

【技术实现步骤摘要】
一种复合结构摩擦材料及其制备方法
本专利技术涉及C/C-SiC摩擦材料
，具体涉及一种复合结构的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摩擦材料碳纤维的体积百分含量较低，力学性本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种复合结构摩擦材料，其特征在于，包括至少一个内部层组和至少一个外部层组，近摩擦面的部分为外部层组，远摩擦面的部分为内部层组，内部层组为碳纤维平直形连续增强的结构层组，外部层组为碳纤维波纹形连续增强的摩擦层组；内部层组和外部层组之间通过针刺碳纤维相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种复合结构摩擦材料，其特征在于，包括至少一个内部层组和至少一个外部层组，近摩擦面的部分为外部层组，远摩擦面的部分为内部层组，内部层组为碳纤维平直形连续增强的结构层组，外部层组为碳纤维波纹形连续增强的摩擦层组；内部层组和外部层组之间通过针刺碳纤维相连接。


2.根据权利要求1所述的复合结构摩擦材料，其特征在于，内部层组为结构层组，是由平面形无纬布和平面形网胎循环铺层后、压实针刺形成的三维针刺立体结构；外部层组为摩擦层组，是由平面形无纬布和平面形网胎循环铺层后、于蓬松状态下加大针刺深度制得的形变量梯度分布的连续波纹形立体结构。


3.根据权利要求2所述的复合结构摩擦材料，其特征在于，外部层组网胎厚度比内部层组网胎厚度厚。


4.根据权利要求1或2所述的复合结构摩擦材料，其特征在于，外部层组的摩擦面内同时包含波纹形无纬布材料与波纹形网胎材料，同一摩擦面上波纹形无纬布材料的体积比为20～80vol％。


5.根据权利要求1～4之一所述的复合结构摩擦材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)制备结构层组针刺预制体：按照0°无纬布-网胎-90°无纬布-网胎的顺序依次循环铺层，采用针刺机进样滚轮压实后针刺，形成平面形预氧丝针刺预制体，作为结构层预制体；
无纬布由原材料长预氧丝制得，网胎由原材料短切预氧丝制得；
(2)制备复合结构针刺预制体：将步骤(1)所得平面形预氧丝针刺预制体铺于底部，延续0°无纬布-网胎-90°无纬布-网胎的结构顺序循环铺层，不压实，于蓬松状态下进行针刺，使得蓬松铺层的平面形无纬布与网胎弯曲变形形成连续波纹状立体结构，即完成单边针刺，得到内部层组为预氧丝平直形连续增强结构层组、外部层组为预氧丝波纹形连续增强摩擦层组的复合结构针刺预制体；
或者，完成单边针刺后，将整体针刺结构翻面，延续0°无纬布-网胎-90°无纬布-网胎的结构顺序在另一边循环铺层，不压实，于蓬松状态下进行针刺，使得蓬松铺层的平面形无纬布与网胎弯曲变形形成连续波纹状立体结构，即完成双边针刺，得到内部层组为预氧丝平直形连续增强结构层组、两个外部层组为预氧丝波...

【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