[发明专利]QICC纳米碳-碳SiC纳米冗余复合材料刹车盘及制备方法

权利要求书

1.一种QTCC碳/碳-SiC纳米冗余复合材料的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下的步骤：

（1）在真空条件下，将碳纤维放入2150℃~2300℃环境中煅烧2~3h，将煅烧后的碳纤维基体用氢氧化钠和亚硫酸钠的混合溶液在50~70℃浸泡60~80min，接着用去离子水冲洗至中性，烘干待用；

（2）取10~13ml复合催化剂，加入浓度为2mol/L的氨水90~120ml，再加入30~50ml无水乙醇，搅拌使其混合均匀；

（3）将步骤（2）中的混合溶液转移到高压反应釜中，把所制得的碳纤维预制体放入釜中浸渍8~10h；将反应釜浸入120~150℃的油液中反应2~3h；

（4）用冷水对反应釜急冷，使其温度降至常温室温，取出碳纤维预制体，在不断翻动的状态下自然干，将所得的试样放入真空碳管炉中煅烧还原，得到加载有金属催化剂Ni颗粒的纳米碳纤维预制体；

（5）将所得纳米碳纤维预制体，装载在真空碳管炉中，进行沉积增密。

2.其中，主要工艺参数为：温度1200~1500℃，管道天然气气体流量范围为5~7L；气氛压力为1.5~2.5Kpa，沉积时间为50~70h；

（6）将所得沉积增密后的制品在2200~2300℃，温度下高温石墨化处理2h~3h，自然冷去后得到纳米碳纤维C/C-Sic复合材料；

（7）真空浸渍：将上述C/C-SiC复合材料浸没在所述聚醚醚酮溶液中，在封闭状态下进行真空浸渍；

（8）在封闭状态下加热使浸没聚醚醚酮溶液中的低密度C/C-SiC复合碳纤维材料在饱和乙醇蒸汽环境中进行固化，获得纳米尺度的颗粒状C/C-SiC碳基体，固化全过程在高温及乙醇饱和蒸汽压的共同作用下交联固化，碳树脂先驱体在过量乙醇中固化生成交联结构的纳米凝胶；

固化工艺为：按40~60℃的升温速率，由室温升温至150~180℃，保温2~3h，再按10~30℃/h的升温速率升温至190~210℃，保温3~5小时，自然降温至100℃以下后，用冷/风冷快速降温；

（9）固化后的颗粒状碳基体在氮气保护按100~160℃/h的升温至1000~1200℃进行高温裂解，得到C/C-SiC复合材料。

3.如权利要求1所述的QTCC碳/碳-SiC纳米冗余复合材料的制备方法，其特征在于，所述的聚醚醚酮溶液是将聚醚醚酮和乙醇按比例混合搅拌，待完全溶解后，继续搅拌10~15min即可，再适量加入酸性混合剂搅拌10~15min即可，得到均匀稳定的聚醚醚酮溶液，所述的聚醚醚酮与乙醇的质量比为1：（1~6）。

4.一种QTCC碳/碳-SiC纳米冗余复合材料刹车盘的制备方法，其特征在于，所述的制备方法包括如下的步骤：

（1）、预加工

将所述C/C-SiC复合材料按照刹车盘的预设图纸进行加工，获得第一刹车盘;

（2）、第一刹车盘的预处理

将所述第一刹车盘在真空炉中进行渗硅处理，获得第二刹车盘；浸渍温度为1700~1750℃，保温时间为2~4h；

（3）、终加工

将所述第二刹车盘的两摩擦面按照预设要求进行磨削加工，得到最终刹车盘。