[发明专利]C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法

权利要求书

1.一种C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，包括：

碳纤维预制体制备步骤，制备碳纤维预制体；

第一热处理步骤，将所述碳纤维预制体进行热处理；

多孔碳纤维预制体制备步骤，将热处理后的所述碳纤维预制体制成多孔碳纤维预制体；

第二热处理步骤，将所述多孔碳纤维预制体进行热处理；

机加工步骤，将进行热处理后的所述多孔碳纤维预制体进行机械加工，制得汽车刹车盘半成品；

渗硅步骤，将所述汽车刹车盘半成品放入装载有Si-Mo合金粉料和SiC粉的坩埚内进行陶瓷化处理，制得C/C-SiC复合材料汽车刹车盘。

2.如权利要求1所述的C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，所述渗硅步骤的实施方式为：将所述汽车刹车盘半成品放入装载有Si-Mo合金粉料与SiC粉的坩埚内，采用包埋法，放入熔融渗硅炉内进行陶瓷化，出炉得到C/C-SiC复合材料汽车刹车盘。

3.如权利要求2所述的C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，所述渗硅步骤的实施方式为：将Si-Mo合金粉料与SiC粉按比例6：4配比好装入所述坩埚内，将所述汽车刹车盘半成品放入所述坩埚内，将所述Si-Mo合金粉料与所述SiC粉对所述汽车刹车盘半成品进行包埋，再将所述坩埚放入熔融渗硅炉内，对所述熔融渗硅炉进行抽真空处理，使所述熔融渗硅炉的压强≤300Pa，使该压强保持0.5h，当所述熔融渗硅炉的压升率≤10Pa/min时，加热所述熔融渗硅炉，向所述熔融渗硅炉内充保护气体Ar，使所述熔融渗硅炉内的压强为10～15Kpa，加热所述熔融渗硅炉，使所述熔融渗硅炉的温度升至1200～1400℃，保温1～3h，继续加热所述熔融渗硅炉，使所述熔融渗硅炉的温度升至1500～1900℃，保温2～4h后使所述熔融渗硅炉降温，再将得到的所述C/C-SiC复合材料汽车刹车盘从所述熔融渗硅炉内取出。

4.如权利要求1至3任一项所述的C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，所述碳纤维预制体制备步骤的实施方式为：将无纬布与网胎复合为单元层，将所述单元层逐层铺层，形成叠层，直到所述叠层的厚度达到碳纤维预制体的预设厚度，在所述无纬布或所述网胎之间利用倒向钩刺将所述叠层的部分水平纤维钩拉至垂直方向，形成水平和垂直方向都有三维针刺结构的所述碳纤维预制体；且/或，

所述机加工步骤的实施方式为：将进行高温热处理后的所述多孔碳纤维预制体按照图纸先车内外径，再铣通风槽，再钻端面孔，得到所述汽车刹车盘半成品。

5.如权利要求1至3任一项所述的C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，所述第一热处理步骤的实施方式为：

将所述碳纤维预制体放入第一真空加热炉内，对所述第一真空加热炉进行抽真空处理，加热所述第一真空加热炉，向所述第一真空加热炉内充保护气体，再次加热所述第一真空加热炉，将所述碳纤维预制体从所述第一真空加热炉取出。

6.如权利要求5所述的C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，所述第一热处理步骤的实施方式为：对所述第一真空加热炉进行抽真空处理，使所述第一真空加热炉内部压强≤300Pa，并将该压强保持0.5h，加热所述第一真空加热炉，当所述第一真空加热炉的压升率≤10Pa/min时，加热所述第一真空加热炉；当所述第一真空加热炉升温至1000～1500℃时，充保护气体Ar，再次加热所述第一真空加热炉，使所述第一真空加热炉升温至1800～2200℃，保温1～2h。

7.如权利要求1至3任一项所述的C/C-SiC复合材料汽车刹车盘的制备方法，其特征在于，所述多孔碳纤维预制体制备步骤的实施方式为：

将热处理后的所述碳纤维预制体放入化学气相沉积炉内，对所述化学气相沉积炉进行抽真空处理，加热所述化学气相沉积炉，往所述化学气相沉积炉内通入天然气和丙烯气进行化学气相沉积，出炉制得多孔碳纤维预制体半成品，并对出炉的多个所述多孔碳纤维预制体半成品依次进行编号，再按倒序将多个所述多孔碳纤维预制体半成品重新放入所述化学气相沉积炉内进行气相沉积，得到所述多孔碳纤维预制体。