一种低噪声航空用碳陶制动盘及其制备方法与流程

1.本发明涉及一种低噪声航空用碳陶制动盘及其制备方法，属于碳陶复合材料制备技术领域。


背景技术：

2.现有c/c刹车材料存在静态和湿态摩擦系数低、易于氧化，尤其是生产周期长，成本高等缺点，限制了它的进一步应用和发展。c/sic刹车材料是c/c刹车材料之后发展起来的一种新型刹车材料。具有耐高温、密度低、强度高以及良好的导热性尤其具有摩擦系数高而且稳定、湿态摩擦系数衰减小、抗磨损能力强的优点，能大幅度提高刹车效率及刹车盘的使用寿命。c/sic复合材料将成为新一代飞机刹车材料，已经在一些军机、无人机上型号上服役。
3.飞机制动系统刹车时的啸叫现象产生的制动噪声会严重影响飞机乘坐的舒适性，尤其是采用c/sic刹车材料产生的制动啸叫更为明显。因而减少制动噪声，满足飞机运行的舒适性、经济性要求，研发出一种低噪声航空碳陶制动盘，具有十分重要的意义。
4.然而摩擦制动啸叫现象是摩擦学术领域的难点，大部分的研究者都认为摩擦噪声是由摩擦自激振动引起，因而提出了各种理论模型，如单自由度自激振动模型和多自由度自激振动模型，揭示各类摩擦噪声机理的关键。遗憾的是，目前关于摩擦噪声的研究并不多，尚不能从理论上找到根本机理，也没能获得低噪声航空用碳陶制动盘。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明的第一个目的在于提供一种低噪声航空用碳陶制动盘制备方法。
6.本发明的第二个目的在于提供上述制备方法所制备的低噪声航空用碳陶制动盘。
7.为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
8.本发明一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，包括如下步骤：
9.步骤1：碳纤维预制体的制备
10.所述碳纤维预制体从上至下依次包括摩擦层上层、支撑层、摩擦层下层，所述摩擦层上层与所述摩擦层下层均由网胎层叠层并逐层针刺制得，所述支撑层由无纬布与网胎层叠层并逐层针刺制得，所述摩擦层上层、支撑层、摩擦层下层通过z向纤维针刺复合形成碳纤维预制体；所述摩擦层上层与所述摩擦层下层的密度均为0.09～0.20g/cm3，纤维体积分数为5％～9％,孔隙率为91～95％；所述支撑层的密度为0.45～0.6g/cm3，纤维体积分数为28％～31％,孔隙率为69～72％；
11.步骤2碳碳复合材料的制备
12.将步骤1所得碳纤维预制体以丙烯、丙烷、天然气中的至少一种作为碳源、以氮气或氩气为稀释气体，先进行第一次化学气相沉积获得密度为1.0～1.2g/cm3的碳碳复合材料坯体a，再经第二次化学气相沉积获得密度为1.3～1.6g/cm3的碳碳复合材料坯体b，碳碳
复合材料坯体b再经热处理、机加工出通风孔，获得碳碳复合材料，
13.其中，第一次化学气相沉积的温度为k1，沉积压力为1～4kpa，气体总流量为60-70l/min；第二次化学气相沉积的温度为k2，沉积压力为1～4kpa，气体总流量为75-85l/min；其中k1为800～1000℃，k2比k1低50～100℃。
14.步骤3碳陶制动盘的制备
15.将步骤2所得碳碳复合材料包埋于渗硅粉体中进行反应熔渗硅获得碳陶制动盘，所述熔渗粉末由硅粉与添加剂组成，所述添加剂由alsi、fesi、mosi组成。
16.本发明的制备方法，采用全网胎层作为摩擦层，并控制摩擦层的孔隙率为91～95％，由于摩擦层上下层孔隙率很高，而支撑层孔隙率相对较低有利于碳源气体进入，有利于沉积初期在碳纤维表面沉积热解碳，因此本发明在第一次化学气相沉积时，通过控制沉积温度与气体的流量，使得气体扩散效应大于气体分解效应，从而使气体更容易进入碳纤维之间的孔隙，碳源气体在碳纤维表面处分解成热解碳，使孔隙随沉积时间均匀填充，内部的孔隙较少，从而形成对碳纤维有效的包裹，而在第二次化学气相沉积时，本发明通过控制沉积温度与气体的流量，使气体扩散效应小于气体分解效应，碳源气体在进入碳纤维之间的孔隙前开始分解成热解碳，沉积在孔隙口，造成孔隙口过早填充，导致内部碳纤维表面的热解碳不足，使碳碳复合材料内部产生闭孔隙，而闭孔隙的产生多产生于支撑层，相对而言，摩擦层的孔隙率更高，并不容易产生闭孔，在反应熔渗时，液态硅先与摩擦层的热解碳和树脂碳反应，生成致密的sic层，液态硅难以打开支撑层的闭孔，难以进入闭孔与碳纤维表面的热解碳反应，进而难以与碳纤维反应，一定程度上保护了碳纤维，从而保持材料的力学性能，重要是制动盘支撑层基体内闭孔隙率的增加，有利于增加制动盘体阻尼效应，减弱噪声传播强度。
17.此次发明人发现，本发明中通过在渗硅粉体中加入添加剂，所述添加剂由alsi、fesi、mosi组成，发明人发现，添加alsi、fesi、mosi不仅可以形成稳定的摩擦膜，减少磨粒磨损和氧化磨损，还可以细化sic的晶粒，此外alsi合金的加入，可降低硅颗粒的熔化温度，间接降低渗硅的温度；而mosi合金加入，可使反应熔渗硅获得碳化硅晶粒具有均匀的细晶组织，减少大晶粒的sic硬质点产生。
18.在上述制备过程中协同下，最终所制得的碳陶刹车盘摩擦噪声低，摩擦性能优异。
19.优选的方案，步骤1中，所述摩擦层上层与摩擦层下层所用网胎层中，碳纤维均为短炭纤维，所述短碳纤维的长度为60-90mm。
20.优选的方案，步骤1中，所述摩擦层的厚度为3-5mm。
21.优选的方案，步骤1中，所述支撑层的层间密度为12～15层/cm。将支撑层的层间密度控制在上述范围内，可以有效确保整个预制体结构的强度。
22.优选的方案，步骤1中，所述碳纤维预制体的密度为0.20～0.50g/cm3，优选为0.25～0.35g/cm3。
23.优选的方案，步骤1中，z向针刺，针刺密度为30-50针/cm2。
24.优选的方案，步骤2中，所述第一次化学气相沉积的时间为200-300h，第二次化学气相沉积的时间为150-250h。
25.通过两次化学气相沉积，最终获得密度为1.3～1.6g/cm3的碳碳复合材料坯体b，此时在进行熔渗最终所得碳陶复合材料的性能最优，若碳碳复合材料坯体的密度过小，将
产生sic过多，进而生长大晶粒，造成晶粒长大，产生较大硬质点，在摩擦过程中，造成摩擦系数过高，噪声急剧增加。
26.优选的方案，步骤2中，所述热处理的升温速率为4-8℃/min，热处理的温度为2100-2300℃，所述热处理的时间为3-8h。通过热处理，使经化学气相沉积所得碳基体石墨化细晶化。
27.优选的方案，根据碳陶制动盘的成品图纸对石墨化处理后的碳碳复合材料坯体进行机加工，并于碳碳复合材料坯体中开设通风孔。
28.优选的方案，所述通风孔分内中外三圈均匀布置于碳碳复合材料坯体中，其中内圈4-12个，中圈8-16个，外圈12-20个，通孔直径均为5-10mm。
29.优选的方案，所述硅粉的粒径为50-200μm，所述硅粉的纯度≥99.5％。
30.优选的方案，所述alsi、fesi、mosi的粒径均为50-200μm。
31.优选的方案，所述添加剂的加入量为硅粉质量的1-6％。
32.发明人发现，通过将添加剂的加入量控制在上述范围内，最终所得陶瓷材料的摩擦性能最优，若加入过多，会因热膨胀系数失配导致脱落，导致摩擦性能下降。
33.优选的方案，所述添加剂中，按质量比计，alsi：fesi：mosi＝1：2-5：1-3。
34.本发明中，所加入的添加剂在上述比例范围内，与硅粉的协同性最优，不仅可以抑制sic晶粒长大，得到一致性较高的晶粒，还可以降低渗硅温度，减少对碳纤维的损伤。
35.在实际操作过程中，渗硅粉体按照目标材料密度略过量配取，如1.1倍，此时熔渗后碳陶复合材料的性能最优。
36.优选的方案，所述反应熔渗硅的温度为1600-1800℃，反应熔渗硅的时间为3-6h。
37.优选的方案，所述碳陶制动盘的密度为2.05-2.25g/cm3。
38.本发明还提供上述制备方法所制备的低噪声航空用碳陶制动盘。
39.原理与优势
40.本发明的制备方法，通过预制体的设计与化学气相沉积的协同过程，一方面使碳纤维表面形成致密包裹的碳界面层，一方面，在支撑层增加闭孔孔隙率，支撑层闭孔孔隙率的增加，不仅可以保护碳纤维在熔渗过程中不被损伤，同时增加制动盘基体内闭孔隙率，增加制动盘体阻尼效应，减弱噪声传播强度，也可改变振动固有频率，减少高频段噪声；而在熔渗过程中，通过在熔渗粉料中加入添加剂，抑制sic晶粒长大，控制sic晶体粒度大小，降低渗硅温度，使摩擦制动过程更平稳，减少因晶粒过大和大颗粒硬质点造成的沟槽磨损，此外还通过制动盘表面开设通风孔，可以改变振动固有频率，减少高频段噪声，提高舒适性，也利于摩擦过程中排屑排水，最终制备低噪音，低磨损的航空用碳陶刹车盘。
附图说明
41.图1、碳纤维预制体结构图；
42.图2、制动盘面开孔示意图；
43.图3、生产流程图。
具体实施方式
44.实施例1
45.一、编织碳纤维预制体。选用高拉伸模量碳纤维2.5d结构，两面摩擦功能层采用短炭纤维，纤维长度为65mm，体积密度为0.15g/cm3；中间的结构层14层/cm，体积密度为0.5g/cm3；将功能层和结构层叠在一起z向针刺，针刺密度40针/cm2。
46.二、cvd沉积碳基体。使用丙烯作为碳源，沉积碳基体，两次cvd过程使复合材料密度达到1.6g/cm3。cvd沉积碳基体以n2作为稀释气体和保护气体，通过丙烯热分解、脱氢及缩合等化学反应生成热解炭，两次沉积碳基体时间为500h。
47.第一次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.05g/cm3，使气体扩散效应大于气体分解效应；第二次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.6g/cm3，使气体扩散效应小于于气体分解效应；
48.第一次化学气相沉积时，沉积压力为3kpa，沉积温度为950℃，气体流量为60l/min，沉积时间为300h；第二次化学气相沉积时，沉积压力为2kpa，沉积温度为900℃，气体流量为70l/min，沉积时间为200h。
49.三、高温热处理。将得到的碳碳复合材料坯体放入高温热处理炉内进行热处理，石墨化细晶化，升温速率为5℃/min，热处理温度为2200℃，处理时间为5h。
50.四、机加工：将热处理后的坯体按要求尺寸进行机加工，在制动盘体沿内中外三圈，均匀布置直径为6mm的通孔，内圈8个，中圈12个，外圈16个。
51.五、反应熔硅浸渗：将机加工完成的坯体放入渗硅炉内，按最终密度为2.3g/cm3配置渗硅粉体，渗硅粉体，包含纯度为99.5％以上的硅粉，粒径规格为50微米，还包含5％的添加剂，添加剂为alsi、fesi、mosi比例为1：2：2的硅合金粉，粒径规格为50微米。硅粉和添加剂在混料机混合1h得到。主要目的是抑制sic晶粒长大，得到一致度较高的晶粒，还可以降低渗硅温度，减少对碳纤维的损伤。渗硅温度为1600℃，处理时间为3h。
52.通过上述制备方法制得碳陶制动盘性能如表1所示。
53.实施例2
54.一、编织碳纤维预制体。选用高拉伸模量碳纤维2.5d结构，两面摩擦功能层采用短炭纤维，纤维长度为75mm，体积密度为0.18g/cm3；中间的结构层15层/cm，体积密度为0.55g/cm3；将功能层和结构层叠在一起z向针刺，针刺密度30针/cm2。
55.二、cvd沉积碳基体。使用天然气+丙烯作为碳源，体积比为9：1，沉积碳基体，两次cvd过程使复合材料密度达到1.55g/cm3。cvd沉积碳基体以n2作为稀释气体和保护气体，通过丙烯热分解、脱氢及缩合等化学反应生成热解炭，沉积碳基体沉积时间为400h。
56.第一次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.2g/cm3，应该使气体扩散效应大于气体分解效应；第二次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.55g/cm3，应使气体扩散效应小于于气体分解效应；
57.第一次化学气相沉积时，沉积压力为4kpa，沉积温度为980℃，气体流量为65l/min；沉积时间为250h；第二次化学气相沉积时，沉积压力为3kpa，沉积温度为950℃，气体流量为75l/min，沉积时间为150h。
58.三、高温热处理。将得到的碳碳复合材料坯体放入高温热处理炉内进行热处理，石墨化细晶化，升温速率为5℃/min，热处理温度为2100℃，处理时间为4h。
59.四、机加工：将热处理后的坯体按要求尺寸进行机加工，在制动盘体沿内中外三圈，均匀布置直径为8mm的通孔，内圈9个，中圈12个，外圈15个。
60.五、反应熔硅浸渗：将机加工完成的坯体放入渗硅炉内，按最终密度为2.2g/cm3配置渗硅粉体，渗硅粉体，包含纯度为99.5％以上的硅粉，粒径规格为75微米，还包含3％的添加剂，添加剂为alsi、fesi、mosi比例为1：1：1的硅合金粉，粒径规格为75微米。硅粉和添加剂在混料机混合2h得到。主要目的是抑制sic晶粒长大，得到一致度较高的晶粒，还可以降低渗硅温度，减少对碳纤维的损伤。渗硅温度为1650℃，处理时间为4h。通过上述制备方法制得碳陶制动盘性能如表1所示。
61.实施例3
62.一、编织碳纤维预制体。选用高拉伸模量碳纤维2.5d结构，两面摩擦功能层采用短炭纤维，纤维长度为65mm，体积密度为0.1g/cm3；中间的结构层13层/cm，体积密度为0.45g/cm3；将功能层和结构层叠在一起z向针刺，针刺密度35针/cm2。
63.二、cvd沉积碳基体。使用天然气、丙烷作为碳源，体积比为6：1，沉积碳基体，两次cvd过程使复合材料密度达到1.5g/cm3。cvd沉积碳基体以n2作为稀释气体和保护气体，通过丙烯热分解、脱氢及缩合等化学反应生成热解炭，沉积碳基体沉积时间为350h。
64.第一次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.15g/cm3，应该使气体扩散效应大于气体分解效应；第二次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.5g/cm3，应使气体扩散效应小于于气体分解效应；
65.第一次化学气相沉积时，沉积压力为3kpa，沉积温度为960℃，气体流量为70l/min；沉积时间为200h；第二次化学气相沉积时，沉积压力为1kpa，沉积温度为920℃，气体流量为80l/min，沉积时间为150h。
66.三、高温热处理。将得到的碳碳复合材料坯体放入高温热处理炉内进行热处理，石墨化细晶化，升温速率为6℃/min，热处理温度为2300℃，处理时间为3h。
67.四、机加工：将热处理后的坯体按要求尺寸进行机加工，在制动盘体沿内中外三圈，均匀布置直径为10mm的通孔，内圈10个，中圈15个，外圈20个。
68.五、反应熔硅浸渗：将机加工完成的坯体放入渗硅炉内，按最终密度为2.25g/cm3配置渗硅粉体，渗硅粉体，包含纯度为99.5％以上的硅粉，粒径规格为50微米，还包含4％的添加剂，添加剂为alsi、fesi、mosi比例为1：1：2的硅合金粉，粒径规格为75微米。硅粉和添加剂在混料机混合3h得到。主要目的是抑制sic晶粒长大，得到一致度较高的晶粒，减摩，还可以降低渗硅温度，减少对碳纤维的损伤。渗硅温度为1630℃，处理时间为4h。通过上述制备方法制得碳陶制动盘性能如表1所示。
69.对比例1
70.一、编织碳纤维预制体。选用高拉伸模量碳纤维2.5d结构，结构层14层/cm，体积密度为0.55g/cm3；无纬布层和网胎层叠在一起z向针刺，针刺密度40针/cm2。
71.二、cvd沉积碳基体。使用丙烯作为碳源，沉积碳基体，两次cvd过程使复合材料密度达到1.5g/cm3。cvd沉积碳基体以n2作为稀释气体和保护气体，通过丙烯热分解、脱氢及缩合等化学反应生成热解炭，两次沉积碳基体时间为500h。
72.第一次化学气相沉积时，沉积压力为3kpa，沉积温度为960℃，气体流量为70l/min；沉积时间为300h；第二次化学气相沉积时，沉积压力为1kpa，沉积温度为920℃，气体流量为80l/min，沉积时间为200h。第一次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.2g/cm3，第二次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.5g/cm3；
73.三、高温热处理。工艺过程和参数同实施例1。
74.四、机加工：将热处理后的坯体按要求尺寸进行机加工。
75.五、反应熔硅浸渗：将机加工完成的坯体放入渗硅炉内，按最终密度为2.25g/cm3配置渗硅粉体，渗硅粉体，包含纯度为99.5％以上的硅粉，粒径规格为50微米，还包含4％的添加剂，添加剂为alsi、fesi、mosi比例为1：1：2的硅合金粉，粒径规格为75微米。硅粉和添加剂在混料机混合3h得到。渗硅温度为1650℃，处理时间为3h。通过上述制备方法制得碳陶制动盘性能如表1所示。
76.对比例2
77.一、编织碳纤维预制体。选用高拉伸模量碳纤维2.5d结构，两面摩擦功能层采用短炭纤维，纤维长度为65mm，体积密度为0.15g/cm3；中间的结构层14层/cm，体积密度为0.5g/cm3；将功能层和结构层叠在一起z向针刺，针刺密度40针/cm2。
78.二、cvd沉积碳基体。使用丙烯作为碳源，沉积碳基体，两次cvd过程使复合材料密度达到1.5g/cm3。cvd沉积碳基体以n2作为稀释气体和保护气体，通过丙烯热分解、脱氢及缩合等化学反应生成热解炭，两次沉积碳基体时间为500h。
79.第一次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.2g/cm3，第二次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.5g/cm3；
80.第一、二次化学气相沉积条件一致，沉积压力为3kpa，沉积温度为960℃，气体流量为60l/min，沉积时间为250h。
81.三、高温热处理。工艺过程和参数同实施例1。
82.四、机加工：将热处理后的坯体按要求尺寸进行机加工。
83.五、反应熔硅浸渗：将机加工完成的坯体放入渗硅炉内，按最终密度为2.25g/cm3配置渗硅粉体，渗硅粉体，包含纯度为99.5％以上的硅粉，粒径规格为50微米，还包含4％的添加剂，添加剂为alsi、fesi、mosi比例为1：1：2的硅合金粉，粒径规格为75微米。硅粉和添加剂在混料机混合3h得到。渗硅温度为1650℃，处理时间为3h。通过上述制备方法制得碳陶制动盘性能如表1所示。
84.对比例3
85.一、编织碳纤维预制体。选用高拉伸模量碳纤维2.5d结构，两面摩擦功能层采用短炭纤维，纤维长度为65mm，体积密度为0.15g/cm3；中间的结构层14层/cm，体积密度为0.5g/cm3；将功能层和结构层叠在一起z向针刺，针刺密度40针/cm2。
86.二、cvd沉积碳基体。使用丙烯作为碳源，沉积碳基体，两次cvd过程使复合材料密度达到1.5g/cm3。cvd沉积碳基体以n2作为稀释气体和保护气体，通过丙烯热分解、脱氢及缩合等化学反应生成热解炭，两次沉积碳基体时间为500h。
87.第一次化学气相沉积时，沉积压力为3kpa，沉积温度为960℃，气体流量为70l/min，沉积时间为300h；
88.第二次化学气相沉积时，沉积压力为1kpa，沉积温度为920℃，气体流量为80l/min，沉积时间为200h。
89.第一次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.2g/cm3，第二次化学气相沉积使所得到的碳碳复合材料密度达到1.5g/cm3；
90.三、高温热处理。工艺过程和参数同实施例1。
91.四、机加工：将热处理后的坯体按要求尺寸进行机加工。
92.五、反应熔硅浸渗：将机加工完成的坯体放入渗硅炉内，按最终密度为2.25g/cm3配置渗硅粉体，渗硅粉体，包含纯度为99.5％以上的硅粉，粒径规格为50微米，。渗硅温度为1650℃，处理时间为3h。通过上述制备方法制得碳陶制动盘性能如表1所示。
93.表1、实施例和对比例性能表
94.
技术特征：
1.一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1：碳纤维预制体的制备所述碳纤维预制体从上至下依次包括摩擦层上层、支撑层、摩擦层下层，所述摩擦层上层与所述摩擦层下层均由网胎层叠层并逐层针刺制得，所述支撑层由无纬布与网胎层叠层并逐层针刺制得，所述摩擦层上层、支撑层、摩擦层下层通过z向纤维针刺复合形成碳纤维预制体；所述摩擦层上层与所述摩擦层下层的密度均为0.09～0.20g/cm3，纤维体积分数为5％～9％，孔隙率为91～95％；所述支撑层的密度为0.45～0.6g/cm3，纤维体积分数为28％～31％，孔隙率为69～72％；步骤2碳碳复合材料的制备将步骤1所得碳纤维预制体以丙烯、丙烷、天然气中的至少一种作为碳源、以氮气或氩气为稀释气体，先进行第一次化学气相沉积获得密度为1.0～1.2g/cm3的碳碳复合材料坯体a，再经第二次化学气相沉积获得密度为1.3～1.6g/cm3的碳碳复合材料坯体b，碳碳复合材料坯体b再经热处理、机加工出通风孔，获得碳碳复合材料，其中，第一次化学气相沉积的温度为k1，沉积压力为1～4kpa，气体总流量为60-70l/min；第二次化学气相沉积的温度为k2，沉积压力为1～4kpa，气体总流量为75-85l/min；其中k1为800～1000℃，k2比k1低50～100℃。步骤3碳陶制动盘的制备将步骤2所得碳碳复合材料包埋于渗硅粉体中进行反应熔渗硅获得碳陶制动盘，所述熔渗粉末由硅粉与添加剂组成，所述添加剂由alsi、fesi、mosi组成。2.根据权利要求1所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述摩擦层上层与摩擦层下层所用网胎层中，碳纤维均为短炭纤维，所述短碳纤维的长度为60-90mm；步骤1中，所述摩擦层上层与摩擦层下层的厚度均为3-5mm；步骤1中，所述支撑层的层间密度为12～15层/cm。3.根据权利要求1或2所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：步骤1中，所述碳纤维预制体的密度为0.20～0.50g/cm3，步骤1中，z向针刺，针刺密度为30-50针/cm2。4.根据权利要求1或2所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述第一次化学气相沉积的时间为200-300h，第二次化学气相沉积的时间为150-250h。5.根据权利要求1或2所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：步骤2中，所述热处理的升温速率为4-8℃/min，热处理的温度为2100-2300℃，所述热处理的时间为3-8h。6.根据权利要求1或2所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：所述通风孔分内中外三圈均匀布置于碳碳复合材料坯体中，其中内圈4-12个，中圈8-16个，外圈12-20个，通孔直径均为5-10mm。7.根据权利要求1或2所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：所述硅粉的粒径为50-200μm，所述硅粉的纯度≥99.5％；所述alsi、fesi、mosi的粒径均为50-200μm；
所述添加剂的加入量为硅粉质量的1-6％；所述添加剂中，按质量比计，alsi：fesi：mosi＝1：2-5：1-3。8.根据权利要求1或2所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：所述反应熔渗硅的温度为1600-1800℃，反应熔渗硅的时间为3-6h。9.根据权利要求1或2所述的一种低噪声航空用碳陶制动盘的制备方法，其特征在于：所述碳陶制动盘的密度为2.05-2.25g/cm3。10.权利要求1-9任意一项所述的制备方法所制备的低噪声航空用碳陶制动盘。

技术总结
本发明公开了一种低噪声航空用碳陶制动盘及其制备方法，所述制备方法，将包括摩擦层上层、支撑层、摩擦层下层的碳纤维预制体先进行两次化学气相沉积获得碳碳复合材料，然后将所得碳碳复合材料包埋于渗硅粉体中进行反应熔渗硅获得碳陶制动盘。本发明的制备方法，通过预制体的设计与化学气相沉积的协同过程，增加闭孔孔隙率，保护碳纤维在熔渗过程中不被损伤，同时减少高频段噪声；而在熔渗过程中，通过在熔渗粉料中加入添加剂，抑制SiC晶粒长大，最终制备低噪音，低磨损的航空用碳陶刹车盘。低磨损的航空用碳陶刹车盘。低磨损的航空用碳陶刹车盘。


技术研发人员：谢建伟 沈益顺 熊杰 陈灵涛 刘迪文
受保护的技术使用者：湖南博云新材料股份有限公司
技术研发日：2023.05.11
技术公布日：2023/9/20