[发明专利]一种C/C飞机刹车材料中低温450～1100℃涂层的外场修复方法

说明书

本发明提供了一种C/C飞机刹车材料中低温450～1100℃涂层的外场修复方法，该方法具体包括以下步骤：步骤一，过渡层修复：将过渡层混合浆料涂刷于待修复涂层的受损处，固化，获得过渡层；步骤二，内玻璃层修复：将内玻璃层浆料涂刷于步骤一制备的过渡层上，固化，获得弥散分布不同软化点玻璃的内玻璃层；步骤三，外玻璃层修复：将外玻璃层浆料涂刷于步骤二制备的内玻璃层上，固化，获得弥散分布不同软化点玻璃的外玻璃层。该方法通过引入有机硅烷与耗氧填料碳化硼混合作为过渡层，解决了修复涂层与基体的不润湿问题。同时过渡层还可进行基体改性。

技术领域

本发明属于飞机刹车材料领域，涉及飞机刹车材料涂层，具体涉及一种C/C飞机刹车材料中低温450～1100℃涂层的外场修复方法。

背景技术

航空科技的发展对飞机的制动性能提出越来越高的要求，作为制动系统的关键部件，制动材料也深受重视。飞机刹车材料由半金属有机刹车材料到使用粉末冶金刹车材料，直到70年代碳刹车材料被开发和应用。碳/碳复合材料(C/C)密度低，热性能优异，高温稳定性好，特别是在宽温度范围内具有适当的摩擦系数和优异的耐磨性而被广泛用作飞行器刹车材料。在飞机制动过程中摩擦使动能迅速转化成热能储存并慢慢耗散。特别在重型战机制动以及短距离刹车的情况下，刹车过程中产生的大量能量使热库温度急剧升高至900℃。甚至在一些极端情况下，如飞机超载着陆或中止起飞时，其紧急刹车会使热库温度升高至1100℃甚至更高温度。

然而在高于450℃的有氧环境中，C/C刹车材料会发生氧化，且随着温度的升高氧化速率急剧加快。C/C在600和700℃空气中氧化动力学曲线呈直线型，在800和900℃氧化动力学曲线呈指数型。这种高温下的急速氧化会导致其力学性能和摩擦性能下降，严重影响飞机制动的可靠性和稳定性。因此，必须对C/C进行防氧化保护。

目前国内外普遍采用磷酸盐体系涂层对C/C飞机刹车盘非摩擦面进行表面处理。对于这种涂层体系的研究和使用已经成熟并已商业化。但是，C/C飞机刹车盘在运输、装备、拆卸和维护的过程中不可避免地会出现磕碰和碰撞等，从而导致涂层破损。涂层的破坏可能导致C/C非摩擦面暴露在高温有氧环境中，进而使其氧化失效，影响服役安全性。重新制备涂层需要将刹车盘送回制备厂家，拆去刹车盘键槽处的钢夹，再清洗烘干，然后进行涂层的涂刷和烘干，然后装炉高温热处理(800～900℃)，不仅周期长而且耗资大。发展外场修复涂层可直接对损伤的涂层部位进行在线修复。涂层料涂刷后仅需150～200℃烘干处理，不需再次高温热处理，大大降低成本，保障C/C飞机刹车盘服役安全性，并提高使用寿命。

现阶段的涂层制备，都需要对涂层进行烧结形成玻璃相，达到抗氧化的效果。然而这种烧结涂层制备工艺复杂，周期长，尤其是必须使用高温气氛烧结炉，限制了涂层外场在线修复的实施。此外，广泛应用的磷酸盐涂层体系只能在制动温度低于800℃温度下使用，而采用其它高温温度的玻璃涂层体系，又存在于C/C基体润湿性差的问题。

发明内容

针对上述现有技术的不足与缺陷，本发明的目的在于提供一种C/C飞机刹车材料中低温450～1100℃涂层的外场修复方法，解决C/C材料中低温涂层的在线修复技术问题。。

为了解决上述技术问题，本申请采用如下技术方案予以实现：

一种C/C飞机刹车材料中低温450～1100℃涂层的外场修复方法：

当待修复涂层为C/C飞机刹车材料中的抗氧化温域为450～700℃的涂层时，采用步骤一和步骤二进行修复；

当待修复涂层为C/C飞机刹车材料中的抗氧化温域为450～900℃的涂层时，采用步骤一和步骤二进行修复；

当待修复涂层为C/C飞机刹车材料中的抗氧化温域为450～1100℃的涂层时，采用步骤一、步骤二和步骤三进行修复；

该方法具体包括以下步骤：

步骤一，过渡层修复：