一种碳陶刹车材料的制备方法和一种碳陶刹车盘的制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN105565839A(43)申请公布日2016.05.11(21)申请号201510991783.9(22)申请日2015.12.25(71)申请人深圳市勒马制动科技有限公司地址518000广东省深圳市宝安区海秀路2021号A座A502-A503(72)发明人刘军(74)专利代理机构广州市越秀区哲力专利商标事务所(普通合伙)44288代理人李悦张鹏(51)Int.Cl.C04B35/83(2006.01)C04B35/84(2006.01)F16D65/12(2006.01)权利要求书2页说明书6页(54)发明名称一种碳陶刹车材料的制备方法和一种碳陶刹车盘的制备方法(57)摘要本发明提供了一种碳陶刹车材料的制备方法，包括以下步骤：1)第一碳纤维预制体的制备；2)酚醛树脂溶液的制备；3)酚醛树脂与陶瓷粉混合浆料的制备；4)第二碳纤维预制体的制备；5)第二碳纤维预制体烘干；6)烘干预制体的热压固化；7)碳/酚醛-陶瓷复合材料裂解；8)第一多孔碳/碳-陶瓷粉复合材料进行高温处理。本发明还提供了一种碳陶刹车盘的制备方法，包括上述8个步骤外，还包括以下步骤：9)预加工；10)第一刹车盘的渗硅处理；11)终加工。本发明大幅降低了碳陶刹车材料的制造周期和成本，并且工艺简单、重复性好，适于工业化批量生产。CN105565839ACN105565839A权利要求书1/2页1.一种碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：1)第一碳纤维预制体的制备:将若干层的单层0°无纬布、胎网、90°无纬布、胎网依次循环叠加至预设厚度，得到第一碳纤维预制体；2)酚醛树脂溶液的制备：将热塑性酚醛树脂、乙醇、丙酮和六次甲基四胺按重量份比1～2:1～3:1～3:0.1～0.2的比例进行混合，配制成酚醛树脂溶液；3)酚醛树脂与陶瓷粉混合浆料的制备：往所述酚醛树脂溶液中添加陶瓷粉，获得混合料，其中陶瓷粉的量为酚醛树脂溶液量的20-50wt％；调节所述混合料的pH值为9-11后，球磨24-48h，配制成酚醛树脂与陶瓷粉混合浆料；4)第二碳纤维预制体的制备：在真空条件下，将所述第一碳纤维预制体浸入所述酚醛树脂与陶瓷粉混合浆料中，浸渗10-30min后，通过惰性气体加压，压力为1-2MPa，保压10-30min后；泄压，取出浸有酚醛树脂和陶瓷粉混合浆料的第一碳纤维预制体，获得第二碳纤维预制体；5)第二碳纤维预制体烘干：将所述第二碳纤维预制体烘干，获得烘干预制体；烘干温度为40-60℃，干燥时间为12-24h；6)烘干预制体的热压固化：将所述烘干预制体在温度为150-180℃，压力为10-30MPa的条件下，保温15-30min后，固化得到碳/酚醛-陶瓷复合材料；7)碳/酚醛-陶瓷复合材料裂解：将所述碳/酚醛-陶瓷复合材料在惰性气体保护的条件下进行裂解处理，得到第一多孔碳/碳-陶瓷粉复合材料；8)第一多孔碳/碳-陶瓷粉复合材料进行高温处理：将所述第一多孔碳/碳-陶瓷粉复合材料在惰性气体保护的条件下进行高温处理，得到第二多孔碳/碳-陶瓷粉复合材料，即最终的碳陶刹车材料。2.根据权利要求1所述的碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中采用接力式针刺方法制备所述第一碳纤维预制体。3.根据权利要求1所述的碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，步骤1)中针刺密度为30针/cm2，体积密度为0.3-0.45g/cm3，其中胎网层与无纬布层的体积比为1:1-2。4.根据权利要求1所述的碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中所述陶瓷粉的主要成分为SiC、B4C或BN；所述陶瓷粉的粒度为0.5-5μm。5.根据权利要求1所述的碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，步骤3)中滴入氨水和盐酸调节所述混合料的pH值。6.根据权利要求1所述的碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，步骤4)中真空压力为1000Pa。7.根据权利要求1所述的碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，步骤4)、步骤7)和步骤8)中所述惰性气体为氩气或氮气。8.根据权利要求1所述的碳陶刹车材料的制备方法，其特征在于，步骤7)中所述碳/酚醛-陶瓷复合材料裂解处理时，裂解升温速度为1-5℃/min，最高裂解温度为900-1100℃；步骤8)中将所述第一多孔碳/碳-陶瓷粉复合材料进行高温处理时，所述热处理温度为1800-2000℃，保温1h。9.一种根据权利要求1-8任意一项所述的碳陶刹车材料的制备方法的碳陶刹车盘的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：2CN105565839A权利要求书2/2页1)第一碳纤维预制体的制备：将若干层的单层0°无纬布、胎网、90°无纬布、胎网依次循环叠加至预设厚度，得到第一碳纤维预制体；2)酚醛树脂溶液的制备：将热塑性