專利名稱：到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工藝。
背景技術(shù)：
飛機(jī)剎車盤是飛機(jī)起降制動裝置中的重要消耗性部件，碳/碳復(fù)合材料剎車 盤重量輕、熱容大、瞬間吸熱性和耐磨性好，可承受連續(xù)剎車和過載制動，在
剎車盤溫度達(dá)140(TC以上時，碳剎車盤不變形，不粘結(jié)，使用壽命在1000個起 落架次以上，為鋼剎車盤的4倍。由于以上原因，90年代以來，碳剎車盤已在 國內(nèi)外大型民航飛機(jī)和新型軍機(jī)上廣泛應(yīng)用。
但在國際上，碳/碳復(fù)合材料剎車盤市場幾乎被美、英、法三國的五家公 司所壟斷，價格昂貴，民用飛機(jī)須以舊換新，軍機(jī)則完全封鎖。我國民航每年 要用巨額外匯從國外進(jìn)口這一貴重的航空器材，而軍用飛機(jī)不得不長期使用重 量大、性能低的金屬剎車盤，對提高我軍的戰(zhàn)斗能力極為不利。而且廢棄的剎 車盤戶對環(huán)境造成很大的污染和破壞。
因此，針對國防和中國民航的迫切要求，有必要研究一種能夠修復(fù)、翻新、 再利用到壽后廢棄的碳/碳航空剎車盤的技術(shù)及其工藝，不但可以將一部分廢棄 的飛機(jī)剎車盤翻新再利用，還可以極大的節(jié)約原材料，節(jié)省航天、航空工業(yè)的 巨大開支，以及保護(hù)日益惡化的自然環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工藝，通過對廢棄的飛機(jī) 剎車盤的修復(fù)、翻新與再利用，達(dá)到節(jié)約資源與開支，環(huán)保的方法。
碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工藝是這樣實現(xiàn)的它包含8道工序
1是檢測工序，通過對到壽后的碳/碳航空剎車盤各項指標(biāo)的檢測確定其是
否可修復(fù)，并定下修正指標(biāo)；2是切削工序，是根據(jù)檢測工序中定下的修正指標(biāo)，即可切削的厚度，將剎 車盤被磨損的表面切下，使露出新的內(nèi)層表面。
3是拉槽工序，將剎車盤表面拉出齒形槽，使兩片或以上的剎車片通過齒形
嚙合結(jié)合在一起。
4是粘合工序，通過一種特殊的高溫粘接劑將剎車片宏觀結(jié)合； 5是整形工序，對粘合好的剎車盤進(jìn)行機(jī)加工整形，使接近于成品尺寸； 6是沉積工序，對粘合的剎車盤進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝，使拼接的剎車盤從 微觀上進(jìn)行連接；
7是再次整形工序，對化學(xué)氣相沉積完成后的剎車盤再次進(jìn)行機(jī)加工整形， 滿足設(shè)計尺寸的要求；
8是涂層工序，是對整形后的半成品進(jìn)行抗氧化涂層的涂覆。
本發(fā)明的主要優(yōu)點有
1、 工藝簡單。從到壽后的碳/碳航空剎車盤廢品到可以重新使用的成品只 需要8道簡單工序，與新的碳/碳航空剎車盤的制備工藝相比，單項工藝簡單， 質(zhì)量容易控制，廢品率低。
2、 成本很低。本發(fā)明中除高溫粘接劑并不需要添加其他原材料，而是直接 由到壽后的廢品處理而來；短時間(1-2天，而制備新的碳/碳航空剎車盤需要 沉積6個月)的化學(xué)氣相沉積工藝也大大減少了設(shè)備、電力，人力，工時的使 用。
3、 特殊的拉槽工藝。其他碳/碳航空剎車盤的修復(fù)工藝，都是將剎車盤以 二維平面的方式結(jié)合，但剎車制動時剎車盤受到的是純剪切的作用力；平面修 復(fù)結(jié)合的方式很容易失效，以至于發(fā)生重大事故。而本發(fā)明通過在剎車盤表面 拉出齒形槽，使兩片或以上的剎車盤通過齒形嚙合結(jié)合在一起，將剪切力轉(zhuǎn)化 為正應(yīng)力，大大提高了結(jié)合的強(qiáng)度，減少了失效的可能。


圖1是本發(fā)明碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)的工藝流程圖。 圖2是到壽后碳/碳剎車盤的磨損狀況示意圖。圖3是本發(fā)明碳/碳復(fù)合材料飛機(jī)剎車盤的翻新技術(shù)的拉槽方式及結(jié)合效果圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新及其工藝，具體實施步驟 如下
如圖l所示，本發(fā)明的技術(shù)工藝包含8道工序，包含1、檢測工序，2、
切削工序，3、拉槽工序，4、粘合工序，5、整形工序，6、沉積工序，7、再次 整形工序，8、涂層工序等組成。
1、 檢測工序。首先過對到壽后的剎車盤進(jìn)行表觀檢測，觀察剎車盤表面被 磨損的程度，有無其他損傷，如裂紋等；再使用比重計、密度儀、壓力試驗機(jī)
等相關(guān)設(shè)備測量其比重、致密度、強(qiáng)度等指標(biāo)，決定修復(fù)的可能與否，定下修 正指標(biāo)，即可切削的厚度。
2、 切削工序。根據(jù)檢測工序中定下的修正指標(biāo)，對可翻新的剎車盤進(jìn)行機(jī) 加工表面切削工藝，切除剎車盤表層被嚴(yán)重磨損的部分，如圖2所示，使露出 新的表面。
3、 拉槽工序。如圖3所示，在剎車盤盤面拉出6或8道槽，扇形，固定槽 深。使兩片或以上的剎車盤的結(jié)合方式為齒面嚙合結(jié)合，這樣可以擴(kuò)大粘接時 的結(jié)合面，被常用于粘接技術(shù)中；也可以使沉積時有足夠的結(jié)合面進(jìn)行碳纖維 及基體的重新生長。
4、 粘合工序。通過一種新型高溫粘接劑，如經(jīng)過白炭黑、B4C改性的酚醛樹脂 粘接劑，將2片或以上的剎車片進(jìn)行粘合疊加，輔助一定的計算，使粘接好的剎 車片厚度略低于成品厚度。使用這種新型高溫粘接劑的目的是為了下一步的整 形工序，使剎車片在一定的壓力和高溫中保持形態(tài)穩(wěn)定，不會脫粘。由于粘接 劑在沉積工藝中會碳化，做一要嚴(yán)格控制其用量。
5、 整形工序。將粘合好的剎車片進(jìn)行表面和尺寸的加工、夾裝，準(zhǔn)備下一 步的沉積工序。6、 沉積工序。指化學(xué)氣相沉積(CVD)。碳/碳復(fù)合材料飛機(jī)剎車盤本身的 制備工藝即是通過多次化學(xué)氣相沉積工藝而成，化學(xué)氣相沉積工藝的原理是利 用氣相化學(xué)反應(yīng)在基底上沉積另一種固體材料的方法。整形工序后的剎車盤， 經(jīng)過設(shè)置特定工藝參數(shù)(溫度，壓力等)的化學(xué)氣相沉積工藝，斷裂的碳纖維 與碳基體會重新生長，會使碳/碳剎車盤原本相對疏松的中部組織致密化，力學(xué) 性能得到提高，甚至超過新制備碳/碳航空剎車盤；并且沉積時間較短。
7、 再次整形工序。將沉積工序后的剎車盤進(jìn)行簡單的表面及尺寸修整，使 符合設(shè)計尺寸。
8、 涂層工序。碳/碳剎車盤的工作溫度高達(dá)140CTC，而未作抗氧化處理的 碳/碳復(fù)合材料的起始氧化溫度為37(TC，在50(TC以上迅速氧化，導(dǎo)致碳/碳復(fù) 合材料毀滅性破壞，這就要求對碳/碳復(fù)合材料進(jìn)行合適的抗氧化保護(hù)。目前研 究較為成熟的復(fù)合涂層體系有B4C/SiC、 Si3N4/ SiC等TiC/ SiC/ Zr02_MoSi2， SiOAl203-ALSiCf莫來石復(fù)合涂層等，涂層工藝有溶膠-凝膠法，等離子噴涂法
權(quán)利要求
1. 一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工藝其特征是包括8道工序1)檢測工序，通過對到壽后的碳/碳航空剎車盤各項指標(biāo)的檢測確定其是否可修復(fù)，并定下修正指標(biāo)；2)切削工序，是根據(jù)檢測工序中定下的修正指標(biāo)，即可切削的厚度，將剎車盤被磨損的表面切下，使露出新的內(nèi)層表面；3)拉槽工序，將剎車盤表面拉出齒形槽，使兩片或以上的剎車片通過齒形嚙合結(jié)合在一起；4)粘合工序，通過一種特殊的高溫粘接劑將剎車片宏觀結(jié)合；5)整形工序，對粘合好的剎車盤進(jìn)行機(jī)加工整形，使接近于成品尺寸；6)沉積工序，對粘合的剎車盤進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝，使拼接的剎車盤從微觀上進(jìn)行連接；7)再次整形工序，對化學(xué)氣相沉積完成后的剎車盤再次進(jìn)行機(jī)加工整形，滿足設(shè)計尺寸的要求；8)涂層工序，是對整形后的半成品進(jìn)行抗氧化涂層的涂覆。
2. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工 藝，其特征在于根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新 技術(shù)及其工藝，其特征在于采用一種新型高溫粘接劑將2片或以上的切削過 的剎車片進(jìn)行粘合疊加，輔助一定的計算，使粘接好的剎車片厚度略低于成品 厚度。
3. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工 藝，其特征在于采用一種特殊的齒面切割方式，以擴(kuò)大粘接時的結(jié)合面和沉 積時足夠的結(jié)合面。
4. 根據(jù)權(quán)力要求1所述的一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工 藝，其特征在于采用化學(xué)氣相沉積工藝，使粘合斷面中的碳纖維和碳基體重 新生長連成整體，實現(xiàn)微觀上的連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種到壽后的碳/碳航空剎車盤的翻新技術(shù)及其工藝。包括8道工序通過對到壽后的碳/碳航空剎車盤各項指標(biāo)的檢測確定其是否可修復(fù)，并定下修正指標(biāo)；將剎車盤被磨損的表面切下，使露出新的內(nèi)層表面；將剎車盤表面拉出齒形槽，使兩片或以上的剎車片通過齒形嚙合結(jié)合在一起；通過一種特殊的高溫粘接劑將剎車片宏觀結(jié)合；對粘合好的剎車盤進(jìn)行機(jī)加工整形，使接近于成品尺寸；對粘合的剎車盤進(jìn)行化學(xué)氣相沉積工藝，使拼接的剎車盤從微觀上進(jìn)行連接；對化學(xué)氣相沉積完成后的剎車盤再次進(jìn)行機(jī)加工整形，滿足設(shè)計尺寸的要求；最后對整形后的半成品進(jìn)行抗氧化涂層的涂覆，得到翻新后的成品。本發(fā)明可對大約40％到壽后的碳/碳航空剎車盤進(jìn)行翻新再利用，實現(xiàn)原材料的節(jié)約，航天、航空工業(yè)的巨大開支的壓縮，以及環(huán)保價值。
文檔編號F16D69/00GK101413558SQ20081018053
公開日2009年4月22日 申請日期2008年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者麗 景, 力 楊 申請人:力 楊