[发明专利]一种汽车刹车盘的制备方法

权利要求书

1.一种汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，本发明的具体过程为：

步骤1，混料：

以短切碳纤维与改性氨酚醛树脂的混合料作为预浸料，短切碳纤维与树脂质量比为50％：50％；所述的比例为质量百分比；

步骤2，烘干：

将混合好的短切碳纤维预浸料均匀分散在料盘上烘干备用；烘干温度为65～75℃，烘干时间为1～2h；

步骤3，制备汽车刹车副预制体：

采用预压制--压制固化成型的方法制备汽车刹车副预制体；

所述预压制的具体过程是：

通过汽车刹车副模具自带的加热棒将该汽车刹车副模具预热至100℃后并保持该温度，在所述模具型腔表面均匀涂刷一层清洗剂；在该清洗剂的表面涂刷一层脱模剂；将所述的烘干的预浸料称重，预浸料重量＝预浸料密度×坯体体积；将称重好的预浸料均匀铺散在所述模具型腔内；将预压头放置在所述模具型腔内；启动液压机，通过预压头对铺覆在所述汽车刹车副模具型腔内的预浸料实施预压制，得到表面均布有通风槽和安装孔的预制体坯料，完成预压制；所施加的压力为7.5Mpa，压制时间为1～2min，压制温度为100℃；

压制固化成型时：

在该预制体坯料的通风槽内放置金属预埋件；继续向模具的型腔内进行第二次装填预浸料；所述第二次装填预浸料的重量＝预浸料密度×(预制件体积-坯体体积)；合模；通过液压机采用阶梯增压和阶梯升温的方式进行压制固化成型；固化成型完成后，脱模机构推出预埋金属件进行脱模，得到汽车刹车盘预制体；液压机以7.5MPa的初始压力向所述模具中的上模施压，同时将模具加热至起始温度并保温2h，所述起始温度为110～130℃；保温结束后，液压机第一次增加压力至8.5MPa并保持该压力，继续对所述上模施加压力，同时对模具第一次升温，使该模具以2℃/min的速率升温至140℃后保温2～3h；

保温结束后，液压机第二次加压，使该液压机的压力增加至10MPa，

继续对所述上模施加压力，并保持该压力；同时对模具以2℃/min的速率升温至170～190℃后保温2～3h；保温结束后，液压机保持10MPa的最终压力，模具自然冷却至室温，得到汽车刹车盘预制体；

步骤4，碳化处理：

对得到的汽车刹车盘预制体进行碳化处理；

步骤5，浸渗固化处理：

通过液态陶瓷先驱体对经过碳化处理的汽车刹车盘预制体进行浸渗；

所述的液态陶瓷先驱体包括聚碳硅烷溶液和聚氮硅烷溶液；浸渗中：

Ⅰ将所述汽车刹车盘的半成品水平浸入聚碳硅烷溶液中；将放置有汽车刹车盘半成品的容器放入液相浸渍炉内，对该液相浸渍炉抽真空至100Pa进行浸渗；浸渗时间为1h～2h；浸渗结束后将经过聚碳硅烷溶液浸渗的汽车刹车盘半成品从容器中取出，放入烘箱进行固化处理，固化温度200℃，固化时间2～4h；固化结束后，自然冷却至室温；

Ⅱ将经过聚碳硅烷溶液浸渗并固化的汽车刹车盘半成品水平浸入聚氮硅烷溶液中；将放置有汽车刹车盘半成品的容器放入液相浸渍炉内，对该液相浸渍炉抽真空至100Pa进行浸渗；浸渗时间为1h～2h；浸渗结束后将经过聚氮硅烷溶液浸渗的汽车刹车盘半成品从容器中取出，放入烘箱进行固化处理，固化温度200℃，固化时间2～4h；固化结束后，自然冷却至室温；

上述过程为一次聚碳硅烷溶液/聚氮硅烷溶液交替浸渗固化过程；

Ⅲ重复所述聚碳硅烷溶液/聚氮硅烷溶液交替浸渗固化过程三次，得到经过浸渗固化处理的汽车刹车盘半成品；

步骤6，热处理：

将得到的经过浸渍固化处理的汽车刹车盘半成品放入马弗炉中进行高温处理；

步骤7，称重测密：

对经过浸渗固化处理和热处理的汽车刹车盘半成品称重测密；若所述汽车刹车盘半成品的密度≥1.80g/cm，进入步骤8；

若所述汽车刹车盘半成品的密度小于1.80g/cm，重复所述步骤5和步骤6，直至该汽车刹车盘半成品的密度≥1.80g/cm；

步骤8，精加工：

对所述汽车刹车盘半成品进行精加工，得到汽车刹车盘。

2.如权利要求1所述汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，步骤1中所述短切碳纤维的长度分为15mm和30mm两种，并按1:1比例进行混合。