一种碳纤维增强SiC基复合材料汽车刹车片的成型方法

摘要

本发明涉及一种碳纤维增强SiC基复合材料汽车刹车片的制造方法，该方法包括以下步骤：（1）碳纤维预制体结构设计及制备；（2）碳纤维表面碳涂层；（3）浸硅处理；（4）加工成型及装配。本发明解决了碳纤维表面碳层保护、浸硅制备SiC基体等工艺技术制造汽车刹车片。该方法制造的碳纤维增强SiC基复合材料刹车片可适用于各种气候及地理条件下重载卡车及轿车的行驶，摩擦系数高且稳定，干湿态下摩擦系数差异小，刹车过程平稳，使用寿命长。

主权项

一种碳纤维增强SiC基复合材料汽车刹车片的成型方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一：碳纤维预制体结构设计及制备，预制体采用连续碳纤维制备的碳布与短切碳纤维连续叠放的工艺，铺放比例为1：6～1：8，即铺设一层碳布，再连续铺设6～8层短切纤维，短切纤维长度为2～5mm，每铺完一层碳布，在碳布上均匀铺放SiC粉体，其粒度控制在40～100μm；步骤二：碳纤维表面碳涂层，采用糠酮树脂作为浸渍剂，将圆环预制体浸泡在酚醛溶液内，浸渍2h～4小时。取出后将预制体放入金属模具内，然后整体放置于烘箱中，升温至90～120℃后保持1～2小时，再升温至150～180℃，保温4～5小时，将固化好的毛坯置于石墨坩埚中并装入真空烧结炉中，1750～2000℃下进行高温裂解，保温4～5小时，全过程采用惰性气体保护或真空；步骤三：浸硅处理，将制备完成的毛坯置于石墨坩埚中，并放入真空烧结炉中，升温至1600～1650℃，保温0.5～1小时，将熔融的Si液倾倒进石墨坩埚中，保持约12～20min。降温并取出石墨坩埚，制备出体积密度为1.95～2.16g/cm³的碳纤维增强SiC基体复合材料刹车片毛坯。