[发明专利]碳碳或碳陶复合材料卷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卷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布卷绕成筒状并分段的步骤；还包括一种用于碳碳或碳陶复合材料制作的卷绕预制体，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：利用直接切割工艺制成环形层压复合型刹车组件、预制体，结构简单，空间占用率小，其制备方法工艺简单，大大缩短制备周期，减少成本。

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卷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

本发明提供了一种碳碳或碳陶复合材料卷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：

本发明第一方面提供一种用于碳碳或碳陶复合材料制作的卷绕预制体的制备方法，其特征在于，包括将纤维布卷绕成筒状并分段，所属纤维布可以是编织布或单向布。具体包括以下步骤：

S1，放纤维布，将纤维布轴放到卷轴架上，卷轴设置一个张力系统；

S2,纤维布卷绕，将浸过树脂的碳纤维编织布在准备好的预制体模具表面卷绕成纤维布层；

S3，环形层压，重复S1-S2，实现环形层压；

S4，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，层压过程中边卷绕边针刺。

进一步地，在纤维布卷绕过程中，至少添加一层石墨纸层或无纺碳布层。

进一步地，纤维布的纤维为碳纤维、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。

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，所述纤维布采用特种纤维布，所述特种纤维布为编织布采用的纤维束或带采用预浸布制作；所述纤维布的厚度为0.01～0.50mm，优选厚度为0.01～0.20mm，更优选厚度为0.01～0.05mm。

本发明第二方面提供一种用于碳碳或碳陶复合材料制作的卷绕预制体的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1，放纱，将纤维放到纱架上，每个纱轴设置一个张力系统；

S2,浸纱，将纤维经过展纱滚筒后，拉过树脂槽，让纤维完全浸润树脂；

S3,制作预浸布，将浸好树脂的纱线通过预浸布设备制作成单向预浸布；