[发明专利]一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺

权利要求书

1.一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

1)制备碳/碳刹车盘多孔体；

2)在碳/碳刹车盘多孔体表面涂上脱模剂，并将其包埋在硅锆合金的熔渗剂粉料中，在1400～1900℃进行硅锆合金渗硅，得到碳化锆改性的碳陶复合材料，制备出碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘。

2.根据权利要求1所述的一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于，所述步骤1)具体是：

1.1)短切碳纤维预浸料制备：将聚丙烯腈碳纤维浸胶、挤胶、干燥、切割制得短切碳纤维预浸料；

1.2)混料：首先将短切碳纤维预浸料和胶体石墨混合，使短切碳纤维预浸料表面包覆胶体石墨，再将包覆胶体石墨的预浸料与石油焦、酚醛树脂、石墨粉混合均匀；

1.3)热压成型；将所得均匀混料用刹车盘模具热压成型制得刹车盘素胚；

1.4)固化：将所得刹车盘素胚固化，得到完全固化的碳纤维增强刹车盘胚体；

1.5)碳化：将所得碳纤维增强刹车盘胚体在保护气氛中，在700～900℃进行碳化，得到碳/碳刹车盘胚体；

1.6)加工：将碳/碳刹车盘胚体加工成带均匀通孔的碳/碳刹车盘多孔体。

3.根据权利要求1或2所述的碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于：步骤1)所得的碳/碳刹车盘多孔体中的通孔有多个，且等间距分布，每个通孔的孔径与相邻通孔之间的间距的比值小于1/4。

4.根据权利要求3所述的碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于：

步骤2)中所述硅锆合金的熔渗剂粉料，是将硅锆合金装入球磨罐中在转速130rad/min下球磨80min后所成的包埋料；

步骤2)中所述硅锆合金渗硅，所使用熔渗剂粉料与碳/碳刹车盘胚体质量比为1～3:1。

5.根据权利要求4所述的一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于：步骤2)中所述脱模剂为氮化硼浆料。

6.根据权利要求2所述的一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于：步骤1.1)中所述短切碳纤维预浸料的长度为5～20mm。

7.根据权利要求6所述的一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于：步骤1.2)混料中，所述胶体石墨平均粒径3000目，所述酚醛树脂平均粒径200目，所述石油焦粒径300目，所述石墨粉平均粒径为100μm。

8.根据权利要求2所述的一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于，步骤2)之后，还包括步骤3)：对碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的通孔和边缘进行精加工。

9.根据权利要求8所述的一种碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的制备工艺，其特征在于，步骤3还包括对精加工后的碳/碳-碳化硅-碳化锆刹车盘的表面进行抛光。