1.一種輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
第1步, 表面交聯(lián)化的聚合物微球的制備:將氯乙?;郾揭蚁?二乙烯基苯微球載體(PS-acyl-Cl)先在四氫呋喃中進(jìn)行溶脹,然后加入甲醇,再加入碳酸氫鈉和乙二胺,升溫反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,將微球?yàn)V出,用乙醇清洗后真空干燥,得到表面交聯(lián)化的聚合物微球;
第2步,碳纖維的活化:在真空條件下,將碳纖維進(jìn)行鍛燒處理,再將煅燒后的碳纖維在硝酸和硫酸的混合液中浸泡,取出后去離子水清洗后烘干,得到活化后的碳纖維;
第3步,碳纖維的表面交聯(lián)化:將活化后的碳纖維置于硅烷偶聯(lián)劑的醇溶液中浸泡,取出后,用去離子水清洗,得到表面交聯(lián)化的碳纖維;
第4步,包覆碳纖維的聚合物微球的制備:按重量份計,將表面交聯(lián)化的碳纖維5~10份、表面交聯(lián)化的聚合物微球3~5份、丙酮35~70份、擴(kuò)鏈劑0.2~0.4份、有機(jī)錫催化劑0.01~0.05份混合均勻,升溫在70~90℃進(jìn)行反應(yīng)1~4h,將產(chǎn)物濾出后,用乙醇清洗,真空干燥后,得到包覆碳纖維的聚合物微球;
第5步,煅燒去除模板劑:將包覆碳纖維的聚合物微球進(jìn)行煅燒后,得到空心碳纖維微球;
第6步,空心微球中的導(dǎo)熱材料的填充:按重量份計,將空心碳纖維微球4~6份、鈦酸正丁酯0.4~0.8份加入水15~25份中,升溫至50~60℃,邊攪拌邊滴加稀硝酸調(diào)節(jié)pH至4~6,滴加完畢后繼續(xù)攪拌反應(yīng)1~2h,再自然冷卻至室溫下陳化至少12h,將微球?yàn)V出;
第7步,導(dǎo)熱材料的還原:將第6步得到的微球在氫氣氣氛下進(jìn)行燒結(jié),得到內(nèi)部填充鈦的碳纖維微球;
第8步,碳纖維微球的沉積增密處理:將第7步得到的碳微球裝在真空碳管爐中,以天然氣氣體為沉積源,進(jìn)行增密處理,得到增密的碳纖維微球;
第9步,剎車盤的成型:按重量份計,將增密的碳纖維微球20~35份、碳化硅粉體3~5份、酚醛樹脂5~12份混合均勻,置于模具中進(jìn)行熱壓處理,得到碳纖維剎車盤。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第1步中,PS-acyl-Cl、四氫呋喃、甲醇、乙二胺、碳酸氫鈉的重量比是1:3~5:2~3:5~7、0.5~1.2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第1步中,升溫反應(yīng)是指在75~85℃下反應(yīng)10~20h。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第2步中,碳纖維進(jìn)行煅燒的溫度是2050~2100℃,煅燒時間1~5h;硫酸的濃度是30~50wt%,硝酸的濃度是20~35wt%;浸泡的溫度是55~65℃,浸泡時間是1~3h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第3步中,活化后的碳纖維與硅烷偶聯(lián)劑的醇溶液的重量比1:12~20;醇溶液是指乙醇溶液;硅烷偶聯(lián)劑是指KH550、KH560或者KH570中的任意一種;硅烷偶聯(lián)劑的質(zhì)量濃度是3~5%;浸泡溫度是30~45℃,浸泡時間是15~30h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第4步中,所述的擴(kuò)鏈劑為l,4-丁二醇、新戊二醇、乙二醇、一縮二乙二醇、甘油、順丁烯二酸酐、三羥甲基丙烷、乙二胺、二乙烯三胺、三乙烯四胺或二羥甲基丙酸中的一種或幾種的混合物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第5步中,煅燒溫度是500~800℃,煅燒時間3~5h。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第7步中,燒結(jié)溫度是550~600℃,燒結(jié)時間是2~5h。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第8步中,沉積增密的溫度1150~1250℃,天然氣壓力控制為2.5~3KPa,沉積時間為20~30h。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輕質(zhì)化的改性碳纖維基剎車盤的制備方法,其特征在于,所述的第7步中,熱壓處理的溫度是300~350℃,熱壓的壓力是15~20Mpa,熱壓處理時間是1~5h。