[发明专利]一种赛车用耐磨炭/炭制动盘的制备方法

说明书

本发明公开了一种赛车用耐磨炭/炭制动盘的制备方法，该方法为：一、采用短切炭纤维、炭粉、石墨粉、硼粉、树脂作为主要原材料；二、按一定比例配置炭纤维混合物；三、压制固化成型；四、炭化处理；五、树脂溶液浸渍、固化、炭化处理；六、机械加工后，制得赛车用耐磨炭/炭制动盘。本发明采用炭纤维作为骨架、树脂炭基体、炭粉作为增强体、石墨粉作为润滑剂、硼粉的耐磨性等特点制备的赛车用耐磨炭/炭制动盘，具有力学性能优异，机械强度高、抗冲击韧性好、耐磨性好、使用寿命长等优点。

技术领域

本发明公开一种赛车制动盘材料的制备方法，属于制动盘材料技术领域。

背景技术

制动盘最基本的功能是吸收制动动能并将之转化为热能散发到空气中，是确保汽车安全的重要因素。在其他安全措施出现故障时，它是安全可靠制动的最后保障。因此，创新和优化制动盘结构、大幅度提高制动盘和材料耐热性能、抗疲劳性能，具有很大的实际应用价值。

现有技术中，生产汽车配件的钢材为普通的中低含量合金钢，因这些汽车金属配件在使用功能上一般是频繁的运动部件，磨损率很高，更换频繁，增加了维护成本；寻找到一种提高硬度和耐磨性能，同时零件表面耐热性能高的中低含量的合金钢就显的非常重要。汽车最重要的安全系统就是制动系统，所有的制动部件都有很高的安全要求。制动盘是整个制动系统中重要的部分，它的性能会直接影响到整个制动系统的可靠性。制动盘将汽车的动能转化成热能，制动时制动盘和制动盘的温度会上升到400℃或者更高。因此，车辆中承受压力最大的元件，它们易受到高温，机械和化学的极度重负。此外，制动盘长时间都暴露于外界环境的影响之下，比如潮湿、灰尘和污渍等，这些都会对其性能和寿命产生影。

赛车尤其经过高速运行过程中，转弯和进站过程中都需要不停的紧急制动，所以对制动盘的要求更加的苛刻，一般的汽车刹车材料很难满足其使用要求，必须采用高性能的材料作为其制动盘材料。

炭纤维复合材料具有密度低（相当于铝合金材料密度的三分之一）、高的机械强度、高的抗冲击韧性、耐磨以及耐腐蚀性能，可以应用于赛车摩擦材料，并可大大提高赛车的使用寿命和安全性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，以解决现有赛车制动盘热传递和耐热性差，材料不稳定导致制动盘摩擦系数不稳定的技术问题，而提供一种工艺简单、致密效果好、机械强度高、耐磨性和耐热性优异的炭/炭赛车制动盘的制备方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种赛车用耐磨炭/炭制动盘的制备方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一：采用短切炭纤维、炭粉、石墨粉、硼粉、树脂作为主要原材料。

步骤二：将步骤一中材料按比例称取好后在搅拌罐中进行搅拌，搅拌时间为1h-10h。

步骤三：将步骤二中混合料置于钢模具中，在多层压机上压制成型，压力为0.5Mpa-40 Mpa。

步骤四：将步骤三中压制成型的半成品置于炭化炉内进行炭化处理，炭化温度为700℃-1000℃。

步骤五：将步骤四中炭化处理后的半成品进入树脂槽中，进行加压浸渍，压力为0.5MPa-4.0MPa下进行浸渍2h-10h，然后进行固化处理，固化温度为100℃-180℃，出炉后转炭化炉炭化处理，炭化温度为700℃-1000℃。

步骤六：将步骤五出炉的复合材料坯体经过机械加工后，制得赛车用耐磨炭/炭制动盘。

上述的一种赛车用耐磨炭/炭制动盘的制备方法，其特征在于，步骤一中所述的短切炭纤维长度为3mm-30mm，炭粉的颗粒大小为150目以下，石墨粉的颗粒大小为150目以下，硼粉颗粒大小为500目以下，树脂为环氧树脂或酚醛树脂。