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碳陶復(fù)合剎車材料制造方法
來(lái)源:
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作者:pro10845f02
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發(fā)布時(shí)間: 2014-08-28
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碳陶復(fù)合剎車材料(以下簡(jiǎn)稱碳陶)，是以高強(qiáng)度碳纖維為增強(qiáng)體，以熱解碳、碳化硅為基體的兩相或多相結(jié)合而成的一種新型復(fù)合材料，該材料集粉末冶金剎車材料和C/C剎車材料的優(yōu)點(diǎn)于一體，并有效地克服了上述兩種材料的缺點(diǎn)，具有重量輕、比強(qiáng)度高、比熱大、摩擦性能穩(wěn)定、機(jī)械性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，尤其是沖擊韌性高，耐海水、鹽霧腐蝕能力強(qiáng)。
目前碳陶剎車材料的主要制備方法有:粉漿-熱壓法、CVI法、LPI法、反應(yīng)熔滲法；但目前真正工程化應(yīng)用只有反應(yīng)熔滲法。反應(yīng)熔滲法是利用液硅滲入C/C制備而得到。該工藝具有制備周期短、成本低等優(yōu)點(diǎn)，是一種具有市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力的工業(yè)化生產(chǎn)技術(shù)，但由于剎車盤坯體C/C的厚度一般都在15_以上，而通過(guò)反應(yīng)熔滲進(jìn)入的液Si的滲透深度只能達(dá)到7?8_，且在厚度越大越容易出現(xiàn)滲透梯度大，從而使得采用該工藝制造碳陶剎車盤時(shí)存在Si滲透不均的缺點(diǎn)；另外，由于反應(yīng)生成的SiC的硬度較大，采用普通機(jī)械加工過(guò)的難度和成本都較大。
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的在剎車盤厚度方向Si滲透不均以及加工難的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)最新研制成功一種碳陶剎車盤的制造方法。
新技術(shù)方案是，先制備出碳纖維坯體，然后通過(guò)天然氣、石墨化處理、加工、打孔、反應(yīng)熔融和精磨制備成碳陶復(fù)合材料剎車盤，
新技術(shù)通過(guò)定向滲Si式反應(yīng)熔融滲Si工藝，使碳陶剎車盤的反應(yīng)熔融滲Si均勻，并有效降低產(chǎn)品的加工難度。與傳統(tǒng)反應(yīng)熔融滲Si工藝制備碳陶剎車盤相比，新技術(shù)采用了定向滲Si工藝，在滲Si前對(duì)C/C坯體厚度方向進(jìn)行均勻打孔，使得在熔融滲Si反應(yīng)中，液態(tài)Si能夠均勻地滲透至剎車盤的厚度方向；其次在剎車盤端面上均勻的通孔，可以保證Si在整個(gè)摩擦面的滲透均勻性；另外一方面也可以有效保證熔融滲Si反應(yīng)重點(diǎn)發(fā)生至厚度方向區(qū)域，只影響厚度方向的尺寸，而在徑向圓周方向區(qū)域的尺寸基本不受影響，后續(xù)碳陶加工只需要加工厚度區(qū)域即可，從而使得新技術(shù)具有滲Si深度好、滲Si均勻和產(chǎn)品容易加工的優(yōu)點(diǎn)。
