[发明专利]一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法

权利要求书

1.一种氮化硅结合碳化硅摩擦材料的制备方法，包括以下步骤：

A)以丙烯为碳源，以氮气为稀释气体，将C/C预制体依次进行化学气相沉积增密和热处理，得到C/C多孔基体；

B)将C/C多孔基体采用包埋法熔渗工艺进行渗硅，得到渗硅基体；

C)将所述渗硅基体埋入陶瓷粉中，在氮气气氛下进行氮化处理，得到氮化基体；

所述步骤C)中氮化处理的温度为1200℃，所述氮化处理的时间为5～15小时；所述氮气的流量为15～20L/min；

所述步骤C)中的陶瓷粉由碳化硅粉、氮化硅粉和硅粉按照质量比1：(0.1～5)：(0.1～1)混合研磨得到；

所述碳化硅粉的粒径为500～700目，所述氮化硅粉的粒径为500～700目， 所述硅粉的粒径为500～700目；

D)将所述氮化基体浸入涂层浸渍液中，真空条件下进行浸渍，然后进行固化处理，得到C/SiC-Si₃N₄摩擦材料；

所述涂层浸渍液包括A液和B液，所述A液包括以下摩尔比的组分：异丙醇铝：正硅酸乙酯：水：乙醇＝(0.5～5)：(0.5～5)：(1～10)：10；

所述B液为二氧化硅粉和氧化铝粉按照1：(0.5～5)的质量比混合后，得到的混合粉体与0.1～1mol/L的盐酸乙醇溶液按照1：(3～8)的质量比混合得到；

所述A液和B液的质量比为(10～3)：1。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述C/C预制体采用一层聚丙烯腈炭纤维无纬布、一层炭纤维薄网胎交替铺层，连续针刺而成；

所述聚丙烯腈碳纤维无纬布与碳纤维薄网胎的质量比为(73～77)：(27～23)；

所述C/C预制体的体积密度为0.60±0.02g/cm³。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中CVD增密的炉压为1.0～1.2Kpa，温度为950～1020℃，沉积时间为200～300 小时。

4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中丙烯与氮气的体积比为1：(1～5)。

5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤A)中热处理的温度为2100～2300℃；

所述步骤A)中热处理的时间为2～3小时。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤B)采用硅粉进行渗硅，所述硅粉的纯度为99％，所述硅粉的粒径为300～500目；

所述渗硅的温度为1700～1900℃，所述渗硅的时间为2～3小时。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D)中固化处理的温度为300～400℃；

所述步骤D)中固化处理的时间为2～5小时。

8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述步骤D)之后，还包括以下步骤：

将完成固化步骤的摩擦材料进行打磨，得到摩擦材料产品。