[发明专利]碳/碳复合材料刹车盘粘结工艺方法

摘要

本发明所属领域涉及飞机上用碳/碳复合材料制成刹车盘的粘结工艺方法。过去在修理中，所使用的粘结剂经不起高温(500℃以上)或低温(－30℃以下)条件下的热冲击，碳盘之间的粘结层变成粉末状，起不到粘结作用，造成刹车盘几乎无法使用的局面。目的是，研制一种碳/碳复合材料刹车盘粘结工艺，解决刹车盘经得起高温、低温的热冲击，适用于飞机碳/碳复合材料刹车盘的使用功能。技术解决方案：粘结剂是酚醛树脂、碳化硼、二氧化硅、硅粉、三氧化二硼经配制成粘结剂，粘结碳盘固化处理和高温热处理，随炉冷却，取出为修理粘结好刹车盘。优点：提高了抗热震性能，有助缓和及消除热应力，保证了其粘结层的高温强度。

主权项

1、碳/碳复合材料刹车盘粘结工艺方法，其特征是：粘结剂重量组成比例为：酚醛树脂：55～60％，碳化硼(B4C)：33～40％，二氧化硅(SiO2)：3～4％，硅粉(Si)：1～1.5％，三氧化二硼(B2O3)：1～1.5％，取上述组分100％；碳/碳复合材料刹车盘粘结工艺方法为：(1)粘结前准备：取待修复的碳刹车盘，将其碳盘二端面车平，其中一面车毛或磨毛，并按图纸加工碳销钉；用布将碳盘浮灰擦净再用工业酒精清洗干净，烘干干燥后待涂胶；配制粘结剂：在常温下取上述粘结剂各组份，酚醛树脂粘度(20℃)：1.53P.s；固体含量：(80±3)％，游离酚：＜21％。其它组份均为固体，粒度为超细粉纳米级，用无水乙醇溶液溶解酚醛树脂成薄糊状，两者重量比例为无水乙醇∶酚醛树脂＝10∶40＝1∶4，另外将B4C、SiO2、Si及B2O3粒度均为超细粉纳米级粉末先混合均匀后，再加入到薄糊状树脂中，搅拌均匀待用；(2)粘结：用刮刀将上述配制好的粘结剂均匀涂于碳盘车毛或磨毛表面，略干燥后将两碳盘粘结表面对叠加压5～10kg/cm2，待烘干干燥后，打销钉孔，再将粘结剂涂在该孔表面，同时将涂好粘结剂的锥形碳销钉插入销钉孔内定位后，放置于可加热的平板硫化机中固化处理，固化处理方法如下：整个固化处理中加压压力按5～10kg/cm2进行，并逐步升温，从室温升温至60℃，保温15分钟，再升至120℃，保温15分钟，再升至180℃，保温15分钟，再升至220℃，保温30分钟，然后自然冷却至室温取出待用；(3)高温热处理：将上述固化处理后的碳盘放置在加压烧结炉内，在氮气保护下进行，高温热处理加压压力按10～15kg/cm2进行，逐步升温，从室温升至250℃，保温20分钟，然后以30℃/h的速率升温至350℃，保温20分钟，以20℃/h的速率升温至550℃，保温20分钟，以50℃/h速率升温至700℃，保温20分钟，以60℃/h速率升温至1200℃，保温60分钟～120分钟，然后随炉冷却至室温，取出为修理粘结好的碳/碳复合材料刹车盘。