[发明专利]用于制造用于盘式制动器的复合纤维预制件的方法

说明书

一种示例性方法包括在碳纤维织物上形成中间层以形成复合纤维织物。该中间层包含粘合剂。该方法还包括围绕芯卷绕该复合纤维织物以形成复合纤维预制件，该复合纤维预制件包括限定沿中心轴线延伸的环的多个层。该方法还包括使该复合纤维预制件致密化。

技术领域

本公开涉及碳-碳复合材料的制造，诸如由碳-碳复合材料制成的飞行器制动衬块或盘的制造。

背景技术

碳-碳复合材料是包括碳基质和碳纤维增强材料的复合材料。碳-碳(C-C)复合材料部件可用于许多高温应用中。例如，航空航天工业采用C-C复合材料部件作为商用和军用飞机的摩擦材料，诸如摩擦制动材料。

一些碳-碳复合材料，诸如用于航空航天工业的一些碳-碳复合材料制动盘，可由包括碳纤维层的多孔预制件制造，其可使用包括化学气相沉积/化学气相渗透(CVD/CVI)、真空/压力渗透(VPI)或树脂转移模塑(RTM)在内的若干种工艺中的一种或多种来致密化以用碳渗透多孔预制件。

发明内容

在一些示例中，本公开描述了一种方法，该方法包括将中间层和碳纤维织物组合，其中中间层包括高度取向的经研磨碳纤维层片，该碳纤维层片包括多个平面外碳纤维；围绕芯卷绕所述中间层和所述碳纤维织物以形成复合纤维预制件，所述复合纤维预制件包括限定沿中心轴线延伸的环的多个层；以及使所述复合纤维预制件致密化。

在一些示例中，本公开描述了一种复合纤维预制件，该复合纤维预制件包括碳纤维织物；和中间层，所述中间层包括高度取向的经研磨碳纤维层片，所述碳纤维层片包括多个平面外碳纤维，其中所述中间层和所述碳纤维织物围绕芯卷绕以形成复合纤维预制件，所述复合纤维预制件包括限定沿中心轴线延伸的环的多个层，其中所述中间层和所述碳纤维织物至少部分地致密化。

在一些示例中，本公开描述了一种系统，该系统包括织物源，该织物源包括碳纤维织物；中间层源，所述中间层源包括中间层，所述中间层包括多个平面外碳纤维；和卷绕设备，该卷绕设备被构造成围绕芯卷绕碳纤维织物和中间层以形成复合纤维预制件，并且限定沿中心纵向轴线延伸的环，该复合纤维预制件包括：多个碳纤维织物层，该多个碳纤维织物层在平行于纵向轴线的轴向方向以及垂直于径向方向和轴向方向两者的周向方向上延伸，其中多个碳纤维织物层中的每一者包括基本上平行于轴向方向和周向方向取向的多个细长碳纤维；和多个中间层，所述多个中间层在平行于所述纵向轴线的轴向方向以及垂直于所述径向方向和所述轴向方向两者的周向方向上延伸，其中中间层的所述多个平面外碳纤维基本上平行于所述径向方向取向并且被构造成机械地粘结一个或多个相邻碳纤维织物层。

在一些示例中，本公开描述了一种方法，该方法包括：在碳纤维织物上形成中间层以形成复合纤维织物，其中该中间层包含粘合剂；围绕芯卷绕所述复合纤维织物和中间层以形成复合纤维预制件，所述复合纤维预制件包括限定沿中心轴线延伸的环的多个层；以及使所述复合纤维预制件致密化。

在另一个示例中，本公开描述了一种复合纤维预制件，该复合纤维预制件包括：多个碳纤维织物层，该多个碳纤维织物层围绕纵向轴线周向地卷绕并且在平行于纵向轴线的轴向方向上延伸，其中多个碳纤维织物层中的每一者包括多个细长碳纤维；和多个中间层，所述多个中间层围绕所述纵向轴线周向地卷绕并且在所述轴向方向上延伸，其中所述多个中间层中的每一者设置在所述多个碳织物层的连续层之间，并且包含被构造成机械地粘结一个或多个相邻碳纤维织物层的粘合剂。

在另一个示例中，本公开描述了一种系统，该系统包括：织物源，该织物源包括碳纤维织物；中间层源；和卷绕设备，该卷绕设备被构造成围绕芯卷绕碳纤维织物和中间层以形成复合纤维预制件，并且限定沿中心纵向轴线延伸的环，该纤维预制件包括：多个碳纤维织物层，该多个碳纤维织物层在平行于纵向轴线的轴向方向以及垂直于径向方向和轴向方向两者的周向方向上延伸，其中多个碳纤维织物层中的每一者包括多个细长碳纤维；和多个中间层，所述多个中间层在平行于所述纵向轴线的轴向方向和垂直于所述径向方向和所述轴向方向两者的周向方向上延伸，其中所述中间层包含被构造成机械地粘结一个或多个相邻碳纤维织物层的粘合剂。