[发明专利]一种短纤维模压制备汽车刹车盘的方法

权利要求书

1.一种短纤维模压制备汽车刹车盘的方法，其特征在于，具体过程为：

步骤1，混料：

采用改性氨酚醛树脂，所述的改性氨酚醛树脂由短切碳纤维和树脂组成，并且短切碳纤维：树脂＝30％～50％：50％～70％，得到短切碳纤维预浸料；所述的比例为质量百分比；

步骤2，烘干；

步骤3，压制固化成型：

采用阶梯增压和阶梯升温的方式进行压制固化成型；

所述压制固化成型的具体过程是：液压机以2MPa的初始压力向模具中的上模施压，同时通过加热装置对模具进行加热，使模具升温至100℃后保温1～3h；保温结束后，通过液压机对所述上模施加4MPa的压力并保持该压力，同时继续升温至120℃后保温1～3h；继续保持4MPa的压力，模具继续升温至140℃后保温1～3h；液压机的压力增加至7.5MPa继续向所述上模施压，模具继续升温至160℃，保温1～3h；液压机的压力保持7.5MPa，模具继续升温至180℃，保温1～3h；液压机的压力保持7.5MPa，模具自然冷却至室温脱模，得到汽车刹车盘的坯体；所述各阶梯升温的升温速率均为0.5℃/min；

步骤4、碳化处理：

通过碳化处理制备汽车刹车盘的预制品；

将所述汽车刹车盘的坯体放入液相浸渍碳化炉内，抽真空至≤1KPa时升温；当所述液相浸渍碳化炉以75℃/h的升温速率升温至150℃时，保温2h；保温结束后该液相浸渍碳化炉继续以15～30℃/h的升温速率升温至900℃，保温2h；保温结束后，汽车刹车盘的坯体随炉冷却至室温出炉，得到汽车刹车盘的预制品；

步骤5，精加工；

步骤6，致密化处理:

采用熔融浸渗法对得到的汽车刹车盘的预制品进行致密化处理；

将硅粉均匀铺覆在石墨坩埚内的石墨纸上；所述硅粉的添加量根据汽车刹车盘预制品的重量计算确定，所述硅粉的重量为汽车刹车盘预制品重量的1.3～1.5倍；所述硅粉的粒度为320目；

在石墨坩埚中铺覆一层石墨纸，并使该石墨纸覆盖所述石墨坩埚内的底表面和内侧表面， 在所述石墨坩埚内均匀添加铺覆硅粉，将添加有硅粉的汽车刹车盘预制品放置在置于硅粉上的石墨纸垫片上，使硅粉与所述汽车刹车盘预制品形成2mm的间隙；将多个装有硅粉和汽车刹车盘半成品的石墨坩埚叠放于高温真空炉中进行熔硅浸渗，具体是：

对所述高温真空炉抽真空至≤1KPa，保真空12h后，该高温真空炉的真空度应≤2KPa；所述高温真空炉升温至沉积温度1600～1800℃，保温1～4h；保温结束后即完成对所述汽车刹车盘半成品的浸渍；

浸渍结束后出炉，进行表面加工，并称重测密；若该汽车刹车盘半成品的密度≤1.80g/cm³，则将重复本步骤中的添加硅粉和沉积的过程，将该汽车刹车盘半成品再次放于高温真空炉中进行熔硅浸渗，直至得到密度≥1.80g/cm³的汽车刹车盘半成品；

步骤7，热处理：

将所述的汽车刹车盘半成品放入热处理炉内进行热处理；所述热处理的具体过程是，对该热处理炉抽真空至≤1KPa时升温；当升温至1000℃时，充Ar进行保护；继续升温至1600～2000℃，保温1～4h。

2.如权利要求1所述短纤维模压制备汽车刹车盘的方法，其特征在于，烘干短切碳纤维预浸料时，烘干温度为65～75℃，时间2h。

3.如权利要求1所述短纤维模压制备汽车刹车盘的方法，其特征在于，所述的短切碳纤维由长度为15mm和30mm两种碳纤维按1:1比例混合而成。