一种碳纤维增强复合刹车盘及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种碳纤维增强复合刹车盘，所述碳纤维增强复合刹车盘包含35‑60vol％的碳纤维，34‑55vol％的碳化硅，0‑2vol％的硅，2‑13vol％的铜，0.1‑2vol％的锡和0.01‑3％的活性金属；所述活性金属为锆，钛，铬，钒的一种或多种。通过控制刹车盘内游离硅在2％以下，可以有效避免了游离硅对产品性能的影响。所述碳纤维增强复合刹车盘由内而外依次为碳纤维束‑碳化硅层‑金属层，在渗硅处理形成碳化硅层后再进行渗铜合金处理，形成了铜合金包覆碳化硅，碳化硅再包覆碳纤维的结构特征，刹车盘表面的孔隙率得到进一步下降，铜合金的力学性能相比于单质硅有明显提升，可以提高刹车盘的摩擦系数。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及刹车盘制造，尤其涉及一种碳纤维增强复合刹车盘及其制备方法。

技术介绍

1、刹车盘在汽车运行中主要起降速或者急停的作用，在突发状况下关乎人的生命安全，因此尤为重要。由于刹车会产生短暂的较大冲击摩擦力并生成大量的热能，要求刹车盘的材料应该具有耐热、耐冲击、耐疲劳、高强度等性能。传统上刹车材料多采用耐高温的灰铸铁，但是随着汽车不断轻量化和高速化，密度较重的铸铁、石墨钢在质量和氧化问题上显得不太适合了。cf/sic复合材料因其高硬度、优越的摩擦性能以及可以大幅降低摩擦制动材料的质量，所以可在航空及高端汽车行业被用作制动件。c/sic刹车材料由于引入适量碳化硅陶瓷硬质材料作为基体，不仅保持了碳材料的优异特性，还有效提高了材料的抗氧化性和摩擦系数，而且显著改善了摩擦性能对外界环境介质(潮气、霉菌和油污等)的敏感性。

2、目前碳陶刹车盘的制备工艺为针刺-碳化-高温处理-化学气相沉积-高温处理-施加摩擦层-加工-渗硅-加工。在渗硅的过程，液态硅会和碳反应生成碳化硅，但是在这一过程中必然会存在游离的单质硅。单质硅强度低韧性差，对产品的力学性能影响很本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种碳纤维增强复合刹车盘，其特征在于，所述碳纤维增强复合刹车盘包含35-60vol％的碳纤维，34-55vol％的碳化硅，0-2vol％的硅，2-13vol％的铜，0.1-2vol％的锡和0.01-3％的活性金属；所述活性金属为锆，钛，铬，钒的一种或多种。

2.如权利要求1所述的碳纤维增强复合刹车盘，其特征在于，所述碳纤维以碳纤维束方式分布在所述碳纤维增强复合刹车盘内部，所述碳纤维增强复合刹车盘外部为金属层，所述金属层包括铜、锡和活性金属元素，所述碳纤维束和所述金属层之间为碳化硅层，所述碳化硅层分布有单质硅，部分铜、锡和活性金属元素渗入所述碳化硅层在碳化硅层表面形成铜、锡...

【技术特征摘要】

1.一种碳纤维增强复合刹车盘，其特征在于，所述碳纤维增强复合刹车盘包含35-60vol％的碳纤维，34-55vol％的碳化硅，0-2vol％的硅，2-13vol％的铜，0.1-2vol％的锡和0.01-3％的活性金属；所述活性金属为锆，钛，铬，钒的一种或多种。

2.如权利要求1所述的碳纤维增强复合刹车盘，其特征在于，所述碳纤维以碳纤维束方式分布在所述碳纤维增强复合刹车盘内部，所述碳纤维增强复合刹车盘外部为金属层，所述金属层包括铜、锡和活性金属元素，所述碳纤维束和所述金属层之间为碳化硅层，所述碳化硅层分布有单质硅，部分铜、锡和活性金属元素渗入所述碳化硅层在碳化硅层表面形成铜、锡和活性金属元素渗透面。

3.如权利要求1所述的碳纤维增强复合刹车盘，其特征在于，所述碳纤维的k值为3000-12000。

4.如权利要求1所述的碳纤维增强复合刹车盘，其特征在于，所述碳化硅粒径为0.2-50微米，所述硅的粒径小于10微米。

5.如权利要求4所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘松青，刘凯，
申请(专利权)人：深圳市佰斯倍新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：