[发明专利]汽车制动盘用Cf/SiC复合材料及其制备方法

权利要求书

1.一种汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于该方法以碳纤维为基体，以SiC为增强体，并在制作原料中加入硼元素来制备汽车制动盘用的Cf/SiC复合材料；

该方法包括以下步骤：

步骤一、制备预制基体，

将作为原材料的碳纤维在液态树脂中穿过，干燥后在碳纤维表面形成一定厚度的防护层，然后将这些表面带有防护层的碳纤维制成无纬布和胎网，并将制得的无纬布和胎网交替叠铺在一起，之后在垂直于铺层方向引入碳纤维束，得到三维预制基体；

步骤二、加入粘接剂，

往步骤一制得的三维预制基体中渗入预先制备好的泥浆，所述泥浆由呋喃树脂、碳化硅粉末、硼粉末和无水乙醇制成，紧接着进行固化处理，从而得到碳纤维复合材料初品；

步骤三、热解，

把步骤二得到的碳纤维复合材料初品在氮气环境中进行热解，热解温度要求200℃～850℃，热解时间为5～20小时，所述碳纤维复合材料初品经过该热解处理后成为多孔材料；

步骤四、注入液态硅，

在氮气保护状态下，将步骤三得到的多孔材料在1420～1700℃范围保温1～2小时，超过Si的熔点后，液态Si就会快速地渗透到粗加工制得的基体中，冷却后便得到所要制备的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料。

2.根据权利要求1所述的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤一中，所述碳纤维表面保护层的厚度为1～5μm。

3.根据权利要求1所述的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤一中，作为原材料的所述碳纤维为日本Toray公司生产的T300-3K长碳纤维。

4.根据权利要求1所述的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤一中，在对所述无纬布和胎网进行交替叠铺时，采用单层交替叠铺的方式。

5.根据权利要求1所述的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤一中，在对所述无纬布和胎网进行交替叠铺时，相邻两层无纬布的铺放角度错开一定角度。

6.根据权利要求1所述的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤一中，在对所述无纬布和胎网进行交替叠铺时，相邻两层无纬布的铺放角度错开45°。

7.根据权利要求1所述的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤二中，是在温度65℃、压强2.0～2.2MPa条件下往预制基体中渗入预先制备好的泥浆的。

8.根据权利要求1所述的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料的制备方法，其特征在于：在所述步骤二中，是在180～220℃、压强2.0～2.2MPa条件下对三维预制基体和泥浆混合物进行固化处理的，固化时间为3～5小时。

9.采用如权利要求1～8中任一所述制备方法所制得的汽车制动盘用Cf/SiC复合材料。