[发明专利]碳碳或碳陶复合材料缠绕预制体及其制品以及制备方法

说明书

本发明涉及碳碳或碳陶复合材料缠绕预制体及其制品以及制备方法，其特征在于，包括制备方法，其核心特征包括纤维丝缠绕的步骤；还包括一种用于碳碳或碳陶复合材料制作的缠绕预制体，采用上述制备方法获得；还包括一种用上述制备方法获得的预制体经过气相沉积或液相沉积或两者组合方法获得碳碳或碳陶复合材料制品。本发明的有益效果在于：采用环形分切工艺，相对于现有工艺的板式针刺预制体而言，盘式预制体密度更加均匀，增强了预制体的一致性；可以一次性制造多个盘式预制体，可以减少制作工时。

技术领域

本发明涉及碳碳或碳陶复合材料技术领域，尤其涉及碳碳或碳陶复合材料缠绕预制体及其制品以及制备方法。

背景技术

刹车组件是汽车、列车、摩托车等必须装备的自动部件，其性能的优劣直接影响车辆、装备的使用安全性。

在生产制造刹车组件的过程中，包含并采用了预制体制备工艺，预制体制备的原材料通常利用到碳-碳复合材料，碳-碳复合材料是碳纤维增强碳基体的一种高性能复合材料，具有强度高、耐腐蚀、可设计性强等特点。

本案提出了一种新型碳-碳复合材料预制体及其制品以及制备方法。通过研发新的热结构复合材料，其用途不仅限于刹车盘，还可一一扩展到其他领域车辆，比如火车、重型卡车、客车、公交车以及跑车等等。

发明内容

本发明提供了碳碳或碳陶复合材料缠绕预制体及其制品以及制备方法，解决了以上技术问题.

为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明一方面提供给了一种用于复合材料刹车组件制作的预制体的制备方法，其特征在于，包括纤维丝缠绕，将纤维丝在准备好的预制体模具表面缠绕，纤维丝于预制体模具表面缠绕成网状的胚体。具体包括以下步骤：

S1，放纱，将纤维轴放到纱架上，每个纱轴设置一个张力系统；

S2,浸纱，将纤维拉过树脂槽，让纤维完全浸润树脂；

S3,纤维丝缠绕，将浸过树脂的纤维丝在准备好的预制体模具表面缠绕，纤维丝于预制体模具表面表面缠绕成网；

S4，固化，升温将树脂固化；

S5，脱模，得到预制体胚体；

S6,分切，按照设计的具体规格厚度，沿预制体轴向分切为多段，得到所需要的预制体。

进一步地，边缠绕边针刺。

进一步地，在纤维丝缠绕过程中，至少添加一层石墨纸层或碳布层。

进一步地，纤维可以是碳纤维、预氧丝、芳纶纤维、酚醛纤维、玻璃纤维、陶瓷纤维、金属纤维其中一种或多种。

进一步地，所述树脂内填充有炭黑粉、活性炭粉、石墨粉、碳纳米管、石墨烯粉、碳纤维粉、石墨纤维粉、陶瓷粉、碳化硅粉、氮化硼粉、金属氧化物粉、树脂碳粉等其中一种或以上多种材料。

进一步地，所述树脂包括聚氮硅烷、聚碳硅烷、环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等的一种或多种。所述树脂含量为0-50％，分散工艺按照一定比例将填充材料和树脂混合均匀。

进一步地，预制体的成型形状依据不同的需求，根据安装芯模而定。

进一步地，所述碳布采用特种碳布，所述特种碳布为编织或无纺碳布层束单向浸布制作。

进一步地，所述编织布采用纤维束或预浸带编织而成。纤维束或带的厚度为0.01～0.20mm，优选厚度为0.01～0.05mm。

本发明第二方面提供了一种用于碳碳或碳陶复合材料制作的缠绕预制体，其特征在于，采用任一所述制备方法获得。