[发明专利]一种飞机碳刹车盘非摩擦面损伤修复方法

说明书

本发明公开了一种飞机碳刹车盘非摩擦面损伤修复的方法，包括损伤部位去除、修补材料裁剪、修补材料抗氧化改性、胶接固化和高温热处理五个过程。本发明在不影响修补材料的力学性能的基础上，对修补材料进行抗氧化改性，提高了损伤修复区域的抗氧化能力，避免了再次进行防氧化涂层制备。本发明专利只针对非摩擦面损伤进行修复，对C/C复合材料本身的机械、摩擦磨损、导热性能影响小。

技术领域

本发明涉及一种飞机碳刹车盘非摩擦面损伤修复方法，属于材料修复技术领域。

背景技术

碳/碳复合材料因其独特的高温摩擦性能而成为飞机刹车盘材料，飞机碳刹车盘因维护不当、外物磕碰作用导致非摩擦面边缘磕伤、掉块、材质酥松、氧化层脱落等损伤故障。通过对飞机碳刹车盘非摩擦面损伤修复可以避免过度损伤造成费用昂贵的换件，延长碳刹车盘的维修周期。

碳基体在370℃就开始氧化，高于500℃时迅速氧化，而飞机碳刹车盘在正常降落时温度一般在700℃以下，在中止起飞等极限条件下时可瞬间达到1000℃，因此碳刹车盘需要良好的抗热震性能和抗氧化性能。碳刹车盘损伤后，氧化气体极易在碳刹车盘修补区域发生氧化，在表面形成孔隙后，氧化气体渗透进入内部不断与碳反应，导致致密结构变疏松，导致力学性能迅速降低。因此对修复的碳刹车盘进行防氧化保护十分必要。

申请号为CN202010029059.9的中国专利公开了一种碳碳复合材料的修补方法，包括以下步骤：第一步，检查产品破损程度：在自然光照明下检查产品受损程度，在光线不足的情况下可以人工补光；第二步，配制粘接剂；第三步，修补区域表面处理；第四步，选择及裁剪增强材料；第五步，涂胶修补；第六步，固化；第七步，打磨表面处理；第八步，碳化处理；第九步，高温纯化处理；第十步，成品检验。该方法未对修复区域进行防氧化处理，而修复的碳/碳在高温使用时易氧化失效。

申请号为CN201410034500.7的中国专利公开了一种碳/碳复合材料抗氧化用铼/铱涂层表面缺陷的修复方法，该修复方法包括在带有铼涂层的碳/碳复合材料上浸润刷涂饱和可溶性钴盐溶液形成钴化合物层，钴化合物层经氢气还原形成金属钴层，将得到的带有金属钴层和铼涂层的碳/碳复合材料置于Ar气气氛中进行高温处理，使金属钴熔化弥合铼涂层表面缺陷并与铼固溶形成铼/钴合金涂层，然后在铼/钴合金涂层上沉积铼涂层，再在铼涂层上沉积铱涂层，得到带有缺陷修复后铼/铱涂层的碳/碳复合材料。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：现有通用修复方法稳定性较差，修复效果欠佳的问题，提供一种更适用于飞机碳刹车盘非摩擦面损伤专用的修复方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种飞机碳刹车盘非摩擦面损伤修复的方法，包括以下步骤：

步骤1)、损伤部位去除：目视检查碳刹车盘非摩擦面的损伤情况，确定损伤去除范围，并划线，损伤去除范围比受损区域边缘宽，去除范围为圆形或椭圆形，去除最深深度为受损最深深度，划定损伤区域后，用打磨工具对损伤区域进行打磨，打磨为斜坡状，在打磨面上加工出流胶槽，在将打磨后损伤碳刹车置于超声清洗仪中清洗，清洗后置于真空干燥烘箱中干燥；

步骤2)、修补材料裁剪：先用机械加工的方式在报废的碳刹车盘切割下体积大于待修复碳刹车盘损伤去除区域的修补材料，再将修补材料打磨至与损伤去除区域相当；在修补材料的粘接面上加工流胶槽，将打磨后的修补材料置于超声清洗仪中清洗，清洗后置于真空干燥烘箱中干燥；

步骤3)、修补材料抗氧化改性：

步骤3.1)：将Al₂O₃、B₂O₃、TiO₂、ZrB₂粉末混合，搅拌均匀；

步骤3.2)：在硅酸钠水溶液中加入四硼酸锂，搅拌，得到稳定溶液，然后加入步骤3.1)得到的混合粉末，充分搅拌均匀得到改性液；