一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺制造技术

本发明专利技术涉及碳/碳陶复合材料制备技术领域，尤其是一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺，包含制备刹车盘预制体的步骤、一次高温热处理的步骤、一次CVI工艺致密化的步骤、二次高温热处理的步骤、PIP工艺致密化的步骤、二次CVI工艺致密化的步骤、RMI工艺的步骤和机加工步骤，该联合工艺可以克服CVI、PIP工艺过程的缺点，并充分发挥三种工艺的不同优势，一次CVI工艺得到的热解碳可以很好地保护碳纤维，从而可以避免PIP工艺过程对纤维的损伤，而PIP工艺又可以弥补CVI工艺周期长、成本高等缺点，二次CVI工艺可以填充PIP工艺因小分子逸出而形成的孔隙，从来得到性能优良、成本较低的碳/碳陶复合材料刹车盘。

【技术实现步骤摘要】
一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺
本专利技术涉及碳/碳陶复合材料制备
，尤其是一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺。
技术介绍
碳纤维增强碳基体复合材料，即碳/碳（C/C）复合材料，具有低密度、高比强度、高比模量、抗热震、低线膨胀系数和摩擦性能好等特性，是一种具有广泛应用和发展前景的耐高温结构材料。但在高于400°C的氧化性气氛中，C/C复合材料发生明显的氧化反应，从而造成性能显著下降。碳纤维增强碳化硅基体复合材料，即碳/碳化硅（C/SiC）复合材料，具有高比强度、高比模量、耐烧蚀及高温力学性能优良等特性，也被广泛应用于航空航天等领域。在高温有氧环境下，C/SiC复合材料的使用性能明显优于C/C复合材料，但是其摩擦性能劣于C/C复合材料，尤其是在高温、高动能状态下的刹车性能波动性较大。CVI工艺可以在较低温度（850~1150°C）和较低压强（5kPa）下进行，通过压力差输送碳氢气体前驱体向复合材料预制体内部扩散，裂解生成的固体热解碳PyC沉积在孔隙壁上。该工艺对预制本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺，其特征是，包含以下步骤：/n①制备刹车盘预制体的步骤：将无纬布和碳纤维网胎通过针刺正交编织工艺制作刹车盘预制体；/n②一次高温热处理的步骤：将步骤①得到的预制体放入高温炉中进行热处理；/n③一次CVI工艺致密化的步骤：将步骤②经高温热处理后的刹车盘预制体在沉积室中利用碳源气体进行沉积；/n④二次高温热处理的步骤：将步骤③得到的预制体放入高温炉中进行热处理；/n⑤PIP工艺致密化的步骤：将步骤④得到的预制体进行浸渍工序、固化工序和高温裂解工序的工艺过程循环，浸渍工序、固化工序和高温裂解工序的工艺过程循环不少于4次；/n⑥二次CV...

【技术特征摘要】
1.一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺，其特征是，包含以下步骤：
①制备刹车盘预制体的步骤：将无纬布和碳纤维网胎通过针刺正交编织工艺制作刹车盘预制体；
②一次高温热处理的步骤：将步骤①得到的预制体放入高温炉中进行热处理；
③一次CVI工艺致密化的步骤：将步骤②经高温热处理后的刹车盘预制体在沉积室中利用碳源气体进行沉积；
④二次高温热处理的步骤：将步骤③得到的预制体放入高温炉中进行热处理；
⑤PIP工艺致密化的步骤：将步骤④得到的预制体进行浸渍工序、固化工序和高温裂解工序的工艺过程循环，浸渍工序、固化工序和高温裂解工序的工艺过程循环不少于4次；
⑥二次CVI工艺致密化的步骤：再次利用CVI工艺将步骤⑤得到的预制体沉积热解碳；
⑦RMI工艺的步骤：将步骤⑥得到的预制体利用RMI工艺使其表面获得SiC陶瓷涂层；
⑧机加工步骤：将步骤⑦获得的预制体进行机加工最终获得刹车盘成品。


2.根据权利要求1所述的一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺，其特征是，所述步骤①中无纬布的重量百分率为80%～90%，碳纤维网胎的重量百分率为10%～20%。


3.根据权利要求1所述的一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺，其特征是，所述步骤②中高温热处理温度在2000°C以上。


4.根据权利要求1所述的一种制备碳/碳陶复合材料刹车盘的CVI、PIP和RMI联合工艺，其特征是，所述步骤③沉积温度800～1150°C，沉积总时间为200～300小时，在沉积过程中每100小时取出进行打磨清理处理。


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【专利技术属性】
技术研发人员：楼建军，
申请(专利权)人：常州翊翔炭材科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32