[发明专利]一种汽车刹车盘的制备方法

摘要

一种汽车刹车盘的制备方法，采用碳纤维预浸料一体成型模压制备汽车刹车副预制体，以聚氮硅烷溶液和聚碳硅烷溶液作为陶瓷先驱体，先采用一体成型模压工艺制备汽车刹车副预制体，使预制体密度＞1.4g/cm3，再利用液态陶瓷先驱体浸渍碳纤维汽车刹车副预制件，液态先驱体在交联固化后再经过高温裂解转化为陶瓷基体，随后重复浸渍‑裂解过程以最终制得碳纤维增强碳基/陶瓷基复合材料。不仅大大缩短生产周期，降低生产成本，提高增密效率，而且通过聚碳硅烷与聚氮硅烷的浸渗比例调节，能够同时优化汽车刹车副的摩擦性能与机械强度。

主权项

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：汽车刹车副模具预热至100℃并保持该温度；称取烘干的预浸料；将称取的预浸料铺覆在少数汽车刹车副模具型腔内；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；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；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；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/cm³，进入步骤8；若所述汽车刹车盘半成品的密度小于1.80g/cm³，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/cm³；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。