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一種碳纖維剎車盤的制備方法與流程

文檔序號:11853422閱讀:來源:國知局

技術(shù)特征:

1.一種碳纖維剎車盤的制備方法,該方法包括如下步驟:

(1)制備碳纖維復(fù)合材料

在真空條件下,將碳纖維放入2150℃-2225℃環(huán)境中鍛燒2-3h,將鍛燒后的碳纖維基體用硝酸和硫酸的混合溶液在50-70℃浸泡50-80min,接著用去離子水沖洗至中性,最后烘干待用;

取10-12mL復(fù)合催化劑,加入濃度為2mol/L的氨水90-120mL,再加入30-50mL無水乙醇,攪拌使其混合均勻;

將的混合溶液轉(zhuǎn)移到高壓反應(yīng)釜中,將所得的碳纖維預(yù)制體放入釜中浸漬8-10h;

將反應(yīng)釜浸入120-140℃的油浴中反應(yīng)2-3h;

用冷水對反應(yīng)釜急冷,使其溫度降至室溫,取出碳纖維預(yù)制體,在不斷翻動(dòng)的情況下陰干;

將所得的試樣轉(zhuǎn)入真空碳管爐中鍛燒、還原,得加載有金屬催化劑Ni顆粒的碳纖維預(yù)制體;

將所得碳纖維預(yù)制體裝載在真空碳管爐中,進(jìn)行沉積增密;

其中,主要工藝參數(shù)為:溫度1200-1300℃,管道天然氣氣體流量范圍為5-7L,氣氛壓力控制為1.5-2KPa,沉積時(shí)間為50-60h;

將所得沉積增密后的樣品在2200-2250℃溫度下高溫石墨化處理2h-3h,自然冷卻后,磨碎,得到長度為10-30mm的碳纖維絲占比為50%-90%,長度為1-5mm的碳纖維絲占比為10%-50%的復(fù)合碳纖維材料;

(2)加工剎車盤預(yù)成型體

按照設(shè)計(jì)圖紙加工剎車盤預(yù)成型體,所述剎車盤預(yù)成型體有兩塊,將加工好的剎車盤預(yù)成型體放入CVI爐進(jìn)行常規(guī)的沉積;

沉積參數(shù)為:CVI爐爐溫為1150-1250℃、CVI爐內(nèi)壓力≤10KPa、沉積時(shí)間75-100h,天然氣流量為4000-4500L/h、丙烷氣流量為600-750L/h,得到經(jīng)過表面結(jié)殼處理的剎車盤預(yù)成型體;

(3)裝填復(fù)合碳纖維材料

將復(fù)合碳纖維材料分別裝填到所述經(jīng)過表面結(jié)殼處理的兩塊剎車盤預(yù)成型體上的相變儲能裝填槽中,裝填的體積為儲能槽體積的85%-90%;

(4)覆蓋石墨紙

裁剪石墨紙,該石墨紙的外形尺寸與儲能槽的外形尺寸相當(dāng),將裁剪好的石墨紙置于所述裝填槽內(nèi),并使該石墨紙覆蓋復(fù)合碳纖維材料表面;

(5)涂刷粘接劑

將粘接劑分別涂刷在剎車盤預(yù)成型體非摩擦面、碳鉚釘表面和鉚釘孔內(nèi),每平方厘米的涂刷量為1-1.5g;所述粘接劑的適于溫度為850-900℃;

(6)對合、烘干和熱處理

將所述涂刷有粘接劑的兩塊剎車盤預(yù)成型體的非摩擦面對合;將碳鉚釘鉚入鉚釘孔;將一石墨配重放置在對合后的兩塊剎車盤預(yù)成型體表面,通過該石墨配重的重量使兩塊剎車盤預(yù)成型體之間無間隙接觸;

將所述對合后的剎車盤預(yù)成型體及配重物一起放入烘箱烘干;

烘箱溫度170-200℃,烘干時(shí)間為3-4h;

將烘干后的剎車盤預(yù)成型體及配重物放入高溫爐中,采用常規(guī)方法進(jìn)行熱處理;熱處理參數(shù):抽真空至≤1000Pa,對熱處理爐升溫至800-850℃, 保溫1-2h進(jìn)行熱處理;保溫結(jié)束后,隨爐冷卻至室溫,得到剎車盤。

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