碳纤维增强碳化硅复合材料刹车盘的一种有效连接方法

摘要

本发明公开了一种用陶瓷先驱体聚甲基倍半硅氧烷与活性填料的混合物连接C_f/SiC刹车盘的一种连接方法，主要用于新型C_f/SiC复合材料刹车盘的制备和修复。在C_f/SiC刹车盘的制备过程中，为增强冷却效果及减轻重量，新型刹车盘设计为中间带有空气通道的结构，由于这种空心结构的刹车盘形状复杂，难于直接加工，需要先做成两个半片，然后将它们粘结起来制成成品。对于另外一种实心结构的刹车盘，其经过多次使用后刹车盘厚度已不能满足刹车结构的要求，需要把两个或三个磨薄的刹车盘连接起来再次投入使用。由于C_f/SiC刹车盘的制备工艺复杂，成本高，价格昂贵，所以这种修复技术的经济效益十分可观。

主权项

1、碳纤维增强碳化硅刹车盘的一种连接方法，其特征在于：是将陶瓷先驱体聚甲基倍半硅氧烷与活性填料的混合物涂抹在两个Cf/SiC刹车盘连接面之间进行连接，连接工艺为：(A)刹车盘的预处理将Cf/SiC刹车盘的连接端面抛光，用清水反复清洗干净，然后烘干，待用；(B)连接材料的配制选取粒径为50～100μm的Al粉和Si粉，Al粉与Si粉按质量比1∶0.5～0.9混合均匀成混合粉；然后将混合粉加入浓度为60～90vol％的聚甲基倍半硅氧烷溶液中，搅拌均匀，即得到粘稠状连接材料，所述连接材料中混合粉为20～60wt％；(C)连接工艺将上述(B)制得的连接材料分别涂抹于经(A)处理后的两个Cf/SiC刹车盘的连接端面上，并将涂有所述连接材料的Cf/SiC刹车盘叠加后放入真空炉中，连接压力为100～500kPa，连接过程为：首先在150～300℃时交联固化1～2h，再以5～10℃/min速率升温至1000～1400℃，保温1～2h，然后以5～10℃/min速率降温至室温；(D)增强处理取出经(C)处理后的叠加Cf/SiC刹车盘，并在叠加Cf/SiC刹车盘的焊缝部位即连接层用聚甲基倍半硅氧烷溶液浸渗，放入真空炉中，连接压力为100～500kPa，连接过程为：首先在150～300℃时交联固化1～2h，再以5～10℃/min速率升温至1000～1400℃，保温1～2h，然后以同样的速率冷却至室温，取出，Cf/SiC刹车盘的连接完成。