炭/炭-碳化硅复合材料刹车闸瓦闸片的制造方法

摘要

炭/炭-碳化硅复合材料刹车闸瓦闸片的制造方法。本发明通过配料混料、造粒、低温热压成形、高温烧结、树脂浸渍固化、炭化、摩擦面打磨等工序制造C/C-SiC复合材料闸瓦闸片。本发明以短炭纤维为增强相，与采用炭纤维整体毡为增强相相比可大幅度较低成本，且热压成形可有效控制各成分的含量；在原材料中预先添加SiC粉，可有效提高闸瓦闸片的摩擦系数；可实现净尺寸成形，只需机械加工闸瓦闸片的摩擦表面，显著降低加工强度；将混合料加工成外观不规则的颗粒，然后再低温热压成形，可有效解决热压成形的坯体在后续工序中出现鼓泡和开裂的问题，降低废品率。

主权项

炭/炭-碳化硅复合材料刹车闸瓦闸片的制造方法，其特征在于：以短切炭纤维、炭粉、树脂、沥青、Si粉和SiC粉为原材料，通过配料混料、造粒、低温热压成形、高温烧结、树脂浸渍固化、炭化、摩擦面打磨工序制造C/C-SiC复合材料闸瓦闸片；具体工艺参数为：(1)原材料：长度为2～15mm的短切炭纤维，粒度为0.075～0.30mm的炭粉，粒度为0.075～0.30mm的Si粉，粒度为0.075～0.15mm的树脂粉或沥青粉，粒度为0.075～0.15mm的SiC粉；(2)配料混料 原材料的质量含量为，短切炭纤维5～20％，Si粉20～50％，炭粉5～30％，树脂粉或沥青粉10～30％，SiC粉0～15％；(3)造粒 将混好的原材料进行机械造粒，75％的颗粒粒径在5～15mm；(4)低温热压 将颗粒料装入模具腔内，施加50～400MPa的压力，在140℃～200℃内保温0.5～1小时，使颗粒通过树脂固化粘结成坯体，坯体尺寸与要制造的闸瓦或闸片尺寸相同；(5)高温烧结 将坯体通过高温烧结，烧结在真空炉中进行，最高温度1350℃～1700℃，时间30～60小时，炉内气氛为真空或充Ar到常压；(6)增密 采用液态树脂或沥青对烧结后的坯体进行浸渍、固化、炭化增密，浸渍温度为50℃～80℃，固化温度为150℃～200℃，炭化温度800℃～900℃；(7)摩擦表面加工 将增密后的坯体进行表面加工，得到闸瓦闸片部件；所述树脂粉为酚醛树脂粉；所述液态树脂为液态呋喃树脂。