本发明专利技术公开了一种装配式碳陶制动盘结构及其制备方法，具体碳陶制动盘技术领域。一种装配式碳陶制动盘结构，其包括第一制动圆环、第二制动圆环以及多个夹筋垫块；第一制动圆环的内环直径大于第二制动圆环的内环直径，第一制动圆环的外环直径与第二制动圆环的外环直径一致并相对设置；多个夹筋垫块沿第二制动圆环的圆周方向间隔设置在第一制动圆环和第二制动圆环之间，相邻的夹筋垫块之间与第一制动圆环和第二制动圆环之间形成通风槽。本发明专利技术装配成制动盘整体后，在制动盘的内环周向自然形成通风槽结构，也即解决了现有的整体式制动盘加工通风槽费时、费工和费料的问题。费工和费料的问题。费工和费料的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种装配式碳陶制动盘结构及其制备方法
[0001]本专利技术涉及碳陶制动盘
，具体涉及一种装配式碳陶制动盘结构及其制备方法。
技术介绍
[0002]连续碳纤维增韧陶瓷基复合材料(Continuous Fiber Reinforced Ceramic Matrix Composites,CFCC)继承了陶瓷本身的低密度、高强度、抗氧化等优异特性，又克服了陶瓷脆性大和可靠性差的弱点，表现出类似于金属的断裂行为，且对裂纹不敏感、不易发生灾难性断裂，在摩擦制动领域具有巨大的应用潜力。C/SiC复合材料具有比强高、比模量高、硬度高、密度低、摩擦系数热、湿态衰退小等一系列优异性能，是目前极具潜力的摩擦材料之一。
[0003]传统整体式碳陶制动盘制备过程存在以下问题：
[0004](1)整体式碳陶制动盘通风槽加工费工、费料
[0005]整体式碳陶盘周向会排布多个通风槽用以减重和散热，但是由于制动盘的坯体密度较低时无法进行通风槽的加工，只有当制动盘坯体具有一定强度和加工性时才可以进行通风槽加工，而且通风槽的加工耗时较多，去除的材料均为边角料，造成大量人力、物料和时间的浪费。
[0006](2)整体式碳陶制动盘厚度较厚，反应熔体渗透工艺高温改性存在密度不均的问题
[0007]由于整体式碳陶制动盘厚度较厚，一般为25～40mm，且碳陶制动盘厚度方向存在不同结构，如安装孔台阶、通风槽等，造成熔体渗透过程复杂，难以控制，导致碳陶制动盘坯体反应熔体渗透工艺改性后会出现密度不均的问题，这将直接导致碳陶制动盘剩余不平衡量超差，产品报废。
[0008](3)整体式碳陶制动盘与轮毂的连接部位通常设计为凹槽结构，从而容纳连接螺栓、螺母、垫片及止动弹簧垫圈，凹槽结构通常采用机械加工，即去除一部分本体材料加工而成，导致盘体的材料力学性能下降、加工成本增加的问题。
技术实现思路
[0009]本专利技术的目的在于提供一种装配式碳陶制动盘结构及其制备方法，以解决现有的整体式碳陶制动盘通风槽加工耗时长且工序复杂的问题。
[0010]本专利技术解决上述技术问题的技术方案如下：
[0011]一种装配式碳陶制动盘结构，其包括第一制动圆环、第二制动圆环以及多个夹筋垫块；第一制动圆环的内环直径大于第二制动圆环的内环直径，第一制动圆环的外环直径与第二制动圆环的外环直径一致并相对设置；多个夹筋垫块沿第二制动圆环的圆周方向间隔设置在第一制动圆环和第二制动圆环之间，相邻的夹筋垫块之间与第一制动圆环和第二制动圆环之间形成通风槽。
[0012]采用上述技术方案的有益效果为：在第一制动圆环和第二制动圆环之间设置多个夹筋垫块，装配成制动盘整体后，在制动盘的内环周向自然形成通风槽结构，不用再对第一制动圆环和第二制动圆环的端面加工通风槽，也即解决了现有的整体式制动盘加工通风槽费时、费工和费料的问题。
[0013]此外，本专利技术将传统的厚度较厚的整体式碳陶制动盘拆解为多个零件，既提高了预制体平板的材料利用率，且各个零件可以分开大批量制备，又降低了制备过程由于预制体厚度引起的基体碳密度不均、高温改性后陶瓷相密度不均等工艺难度，节约了制备周期，提高了产品的一次合格率。
[0014]进一步地，夹筋垫块通过多个定位件与第一制动圆环和第二制动圆环连接，并且夹筋垫块的宽度为定位件直径的4～8倍。
[0015]进一步地，夹筋垫块的厚度为第一制动圆环、第二制动圆环和夹筋垫块的总厚度的40％～80％。
[0016]进一步地，第一制动圆环和第二制动圆环的厚度相同，并且厚度值为第一制动圆环、第二制动圆环和夹筋垫块的总厚度的10％～30％。
[0017]采用上述技术方案的有益效果为：通过设置不同内径的第一制动圆环和第二制动圆环，可以在装配过程中，自然形成用于容纳制动盘与轮毂连接的螺栓螺母的台阶结构，使得该本装配式碳陶制动盘便于安装，且与各车型轮辋安装适应性强。
[0018]进一步地，夹筋垫块的长度小于二分之一第二制动圆环的外圆直径与内环直径之差。
[0019]一种制备上述装配式碳陶制动盘结构的制备方法，其包括以下步骤：
[0020]S1：制备三维针刺预制体平板；
[0021]S2：对三维针刺预制体平板的表面采用化学气相渗透工艺制备热解碳界面层；
[0022]S3：再对步骤S2所得的三维针刺预制体平板采用聚合物浸渍热解工艺向其内部引入碳；
[0023]S4：对步骤S3所得三维针刺预制体平板进行机械加工，得到第一制动圆环、第二制动圆环和夹筋垫块；
[0024]S5：装配第一制动圆环、第二制动圆环和夹筋垫块，得到制动盘整体；
[0025]S6：对制动盘整体采用反应熔体渗透工艺进行致密处理；
[0026]S7：对致密处理后的制动盘整体进行尺寸精整，完成产品制备。
[0027]进一步地，在步骤S3中，聚合物浸渍热解工艺为：将三维针刺预制体平板置于浸渍罐中，在气压达到
‑
0.5～
‑
0.1MPa时，保压30min后，向浸渍罐加入树脂浆料，继续加压至气压达到1.0～3.0MPa，保压30min后恢复常压并取出三维针刺预制体平板；将固化后的三维针刺预制体平板放入真空感应炉中，真空度≤200Pa，700～900℃，保温2～4h。
[0028]进一步地，树脂浆料质量分数为5％～60％，粉料质量分数为10％～30％，分散剂质量分数为0.2％～0.5％。
[0029]进一步地，在步骤S6中，反应熔体渗透工艺为：将装配完成地制动盘预制体装入石墨坩埚中并向坩埚加入硅粉，然后将坩埚置于真空感应炉底盘上，真空度≤200Pa时，1400℃保温1h后，升温至1500℃，1500℃保温1h后，升温至1600℃，1600℃保温0.5～1h。
[0030]进一步地，硅粉纯度范围98％～99.9％，目数范围60～500目。
[0031]本专利技术具有以下有益效果：
[0032](1)本专利技术在第一制动圆环和第二制动圆环之间设置多个夹筋垫块，装配成制动盘整体后，在制动盘的内环周向自然形成通风槽结构，不用再对第一制动圆环和第二制动圆环的端面加工通风槽，也即解决了现有的整体式制动盘加工通风槽费时、费工和费料的问题。
[0033](2)本专利技术将传统的厚度较厚的整体式碳陶制动盘拆解为多个零件，既提高了预制体平板的材料利用率，且各个零件可以分开大批量制备，又降低了制备过程由于预制体厚度引起的基体碳密度不均、高温改性后陶瓷相密度不均等工艺难度，节约了制备周期，提高了产品的一次合格率。
[0034](3)本专利技术通过设置不同内径的第一制动圆环和第二制动圆环，可以在装配过程中，自然形成用于容纳制动盘与轮毂连接的螺栓螺母的台阶结构，使得该本装配式碳陶制动盘便于安装，且与各车型轮辋安装适应性强。
附图说明
[0035]图1为本专利技术装配式碳陶制动盘结构的结构示意图；
[0036]图2为本专利技术装配式碳陶制动盘结构的爆本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种装配式碳陶制动盘结构，其特征在于，包括：第一制动圆环(1)、第二制动圆环(2)以及多个夹筋垫块(3)；所述第一制动圆环(1)的内环直径大于所述第二制动圆环(2)的内环直径，所述第一制动圆环(1)的外环直径与所述第二制动圆环(2)的外环直径一致并相对设置；多个所述夹筋垫块(3)沿所述第二制动圆环(2)的圆周方向间隔设置在所述第一制动圆环(1)和所述第二制动圆环(2)之间，相邻的所述夹筋垫块(3)之间与所述第一制动圆环(1)和所述第二制动圆环(2)之间形成通风槽(4)。2.根据权利要求1所述的装配式碳陶制动盘结构，其特征在于，所述夹筋垫块(3)通过多个定位件(5)与所述第一制动圆环(1)和所述第二制动圆环(2)连接，并且所述夹筋垫块(3)的宽度为所述定位件(5)直径的4～8倍，所述夹筋垫块(3)的一端延伸至所述第二制动圆环(2)的内侧壁。3.根据权利要求1所述的装配式碳陶制动盘结构，其特征在于，所述夹筋垫块(3)的厚度为所述第一制动圆环(1)、所述第二制动圆环(2)和所述夹筋垫块(3)的总厚度的40％～80％。4.根据权利要求1所述的装配式碳陶制动盘结构，其特征在于，所述第一制动圆环(1)和所述第二制动圆环(2)的厚度相同，并且厚度值为所述第一制动圆环(1)、所述第二制动圆环(2)和所述夹筋垫块(3)的总厚度的10％～30％。5.根据权利要求1所述的装配式碳陶制动盘结构，其特征在于，所述夹筋垫块(3)的长度小于二分之一所述第二制动圆环(2)的外圆直径与内环直径之差。6.一种制备权利要求1至5任一项所述的装配式碳陶制动盘结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：制备三维针刺预制体平板；S2：对三维针刺预制体平板的表面采用化学气相渗透工艺制备热解碳界面层；S3：再对步骤S2所...
【专利技术属性】
技术研发人员：史思涛，王芙愿，董强，朱昊，
申请(专利权)人：西安鑫垚陶瓷复合材料股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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