一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法技术

本发明专利技术公开了一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，包括：碳纤维预制体下层结构制备；蜡样制备；碳纤维预制体风道层制备；碳纤维预制体盘上层制备：将无纬碳布与网胎交替铺层，得到预制体；固化失蜡：将步骤4)得到的预制体放入烘箱，进行加热，使蜡样全部融化流失，冷却后得到带空腔风道的碳纤维预制体，同时碳纤维预制体得到固化。本发明专利技术是采用蜡样作为风道结构预埋件，解决了现有碳纤维预制体制备汽车碳陶盘无法加工具有伞状等弯曲风道的汽车碳陶盘的问题。采用蜡样代替了去除部位的碳纤维，节约了碳纤维预制体中碳纤维用量，降低了成本，且制备的汽车碳陶盘摩擦性能优异，通风性能好。通风性能好。通风性能好。

【技术实现步骤摘要】
一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法


[0001]本专利技术属于碳陶复合材料
，涉及汽车碳陶盘用碳纤维预制体的制备，尤其涉及一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法。

技术介绍

[0002]碳陶复合材料(碳/碳
‑
碳化硅复合材料)是新一代制动材料，其凭借密度低、摩擦系数高、制动性能好、使用寿命长、耐高温、抗氧化等优异性能，已逐步在汽车领域得到得到应用。
[0003]碳陶复合材料目前主流制备工艺有两种。一种是采用短纤维、硅粉、树脂等材料模压成型后，进行碳化、陶瓷化处理后获得，但该方法制备的碳陶盘强度较低、韧性较差。另一种是用连续长碳纤维针刺成碳纤维预制体，通过气相沉积法增密至一定密度后再进行熔融渗硅陶瓷化处理，该方法制备的碳陶盘强度更高、摩擦性能更优异，但现有技术制备的碳陶盘碳纤维预制体存在以下问题：
[0004]一、难以获得具有复杂风道的汽车制动盘，碳纤维预制体制得的汽车碳陶盘风道是通过后期机械加工得到，但目前碳纤维预制体一般通过网胎和碳布多层复合针刺而成，为实心结构，通风散热风道需要从实心碳纤维预制体结构中掏出，而机械加工设备仅能从外向内机加，仅能加工出直方肋板通风制动盘，而无法加工弯曲肋板通风制动盘，影响汽车制动盘的通风散热性能。
[0005]二、制备成本高，传统碳纤维预制体风道处碳纤维需要机加去除，造成碳纤维的大量浪费。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提供了一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，本专利技术是采用蜡样作为风道结构预埋件，解决了现有碳纤维预制体制备汽车碳陶盘无法加工具有伞状等弯曲风道的汽车碳陶盘的问题。本专利技术不仅能制备直方肋板通风制动盘，还能制备弯曲肋板通风盘。
[0007]并且本专利技术采用蜡样代替了去除部位的碳纤维，节约了碳纤维预制体中碳纤维用量，降低了成本，且制备的汽车碳陶盘摩擦性能优异，通风性能好。
[0008]为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：
[0009]一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，包括以下步骤：
[0010]1)碳纤维预制体下层结构制备：将无纬碳布与网胎交替铺层针刺；
[0011]2)蜡样制备：将黄蜡或者蜂蜡在模具中做成刹车盘风道结构，定型后将蜡样放置在预制体对应位置；
[0012]3)碳纤维预制体风道层制备：用无纬碳布与网胎交替铺层针刺，填充风道层空隙至所需风道高度；
[0013]4)碳纤维预制体盘上层制备：将无纬碳布与网胎交替铺层，得到预制体；
[0014]5)固化失蜡：将步骤4)得到的预制体放入烘箱，进行加热，使蜡样全部融化流失，冷却后得到带空腔风道的碳纤维预制体，同时碳纤维预制体得到固化。
[0015]作为本专利技术的一种优选方案，步骤1)中，所述无纬碳布铺层角度为0
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[0016]作为本专利技术的一种优选方案，步骤1)中，所述无纬碳布的面密度为250
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350g/m2，网胎的面密度为30
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80g/m2，针刺密度35
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45针/cm2，预制体的厚度为10mm
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20mm。
[0017]作为本专利技术的一种优选方案，步骤3)中，风道层高度为10mm至20mm，所述无纬碳布铺层角度为0
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[0018]作为本专利技术的一种优选方案，步骤3)中，所述无纬碳布的面密度为250
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350g/m2，网胎的面密度为30
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80g/m2，针刺密度40
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45针/cm2。
[0019]作为本专利技术的一种优选方案，步骤4)中，所述无纬碳布铺层角度为0
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[0020]作为本专利技术的一种优选方案，步骤4)中，所述无纬碳布的面密度为250
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350g/m2，网胎的面密度为30
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80g/m2，针刺密度35
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45针/cm2，预制体的厚度为10mm
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20mm。
[0021]作为本专利技术的一种优选方案，步骤5)中，烘箱温度为150℃～200℃、固化时间为2～4h。制备得到的碳纤维预制体的密度为0.4
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0.6g/cm3。
[0022]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0023]1)本专利技术通过蜡样预埋风道，能够制备出具有复杂风道结构的汽车长纤维碳陶制动盘。
[0024]2)本专利技术用蜡样代替碳纤维，节约了碳纤维原材料，解决了汽车碳陶盘低成本制备难题。
[0025]3)本专利技术碳纤维预制体在加热失蜡的过程中同时得到固化，得到成型的带空腔风道的碳纤维预制体，不易发生变形。
[0026]4)本专利技术制得的汽车碳陶盘的散热性能优异、摩擦性能优异优异。
附图说明
[0027]图1是本专利技术步骤4)得到的预制体示意图。
[0028]图中，1.上层结构；2.风道层结构；3.下层结构；4.蜡样。
具体实施方式
[0029]下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0030]本专利技术提供了一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，包括以下步骤：
[0031]1)碳纤维预制体下层结构制备：将无纬碳布与网胎交替铺层针刺；
[0032]2)蜡样制备：将黄蜡或者蜂蜡在模具中做成刹车盘风道结构，定型后将蜡样放置在预制体对应位置；
[0033]3)碳纤维预制体风道层制备：用无纬碳布与网胎交替铺层针刺，填充风道层空隙至所需风道高度；
[0034]4)碳纤维预制体盘上层制备：将无纬碳布与网胎交替铺层，得到预制体，参见图1，包括了上层结构1，风道层结构2，下层结构3与蜡样4，；
[0035]5)固化失蜡：将步骤4)得到的预制体放入烘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，其特征在于，包括以下步骤：1)碳纤维预制体下层结构制备：将无纬碳布与网胎交替铺层针刺；2)蜡样制备：将黄蜡或者蜂蜡在模具中做成刹车盘风道结构，定型后将蜡样放置在预制体对应位置；3)碳纤维预制体风道层制备：用无纬碳布与网胎交替铺层针刺，填充风道层空隙至所需风道高度；4)碳纤维预制体盘上层制备：将无纬碳布与网胎交替铺层，得到预制体；5)固化失蜡：将步骤4)得到的预制体放入烘箱，进行加热，使蜡样全部融化流失，冷却后得到带空腔风道的碳纤维预制体，同时碳纤维预制体得到固化。2.根据权利要求1所述的一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，其特征在于，步骤1)中，所述无纬碳布铺层角度为0
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。3.根据权利要求1所述的一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，其特征在于，步骤1)中，所述无纬碳布的面密度为250
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350g/m2，网胎的面密度为30
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80g/m2，针刺密度35
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45针/cm2，预制体的厚度为10mm
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20mm。4.根据权利要求1所述的一种利用失蜡法制备汽车碳陶盘用碳纤维预制体的方法，其特征在于，步骤3)中，风道层高度为10mm至20mm，所述无纬碳布铺层角度为0
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【专利技术属性】
技术研发人员：孔令华，陈凯，马峰，刘传永，
申请(专利权)人：德翼高科杭州科技有限公司，
类型：发明
国别省市：