專利名稱：碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于碳/碳化硅復(fù)合材料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體制備技術(shù)。
背景技術(shù)：
碳化硅纖維的最高使用溫度達(dá)1800°C，其耐熱性和耐氧化性均優(yōu)于碳纖維，強(qiáng)度達(dá)1960MPa-4410MPa，在最高使用溫度下強(qiáng)度保持率在80%以上，模量為176. 4GPa-294GPa，化學(xué)穩(wěn)定性好。與碳纖維復(fù)合后的增強(qiáng)材料，是高性能耐磨擦制動(dòng)器的優(yōu)選材料
發(fā)明內(nèi)容

為實(shí)現(xiàn)以上所述，本發(fā)明提供一種碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，所述制備方法如下以碳化硅纖維平面方向增強(qiáng)，結(jié)合碳纖維網(wǎng)胎作為層間填充，逐層疊加，逐層針刺的準(zhǔn)三維整體結(jié)構(gòu)預(yù)制體，最終將預(yù)制體邊緣加工到產(chǎn)品所需尺寸。針刺密度為5-45針/cm2，層間密度為1-20層/10mm。進(jìn)一步地，所述碳纖維網(wǎng)胎由纖維長(zhǎng)度為30-100mm的短切碳纖維制成的無(wú)紡非織造物，其面密度為20-400g/m2，網(wǎng)胎碳纖維為> 6K。進(jìn)一步地，所述碳化硅纖維平面方向增強(qiáng)為將連續(xù)碳化硅纖維在平面方向按一定方向鋪設(shè)固定或經(jīng)緯織物鋪層，按設(shè)計(jì)的形狀和厚度不同可進(jìn)行多次多角度旋轉(zhuǎn)鋪設(shè)。進(jìn)一步地，所述逐層鋪設(shè)的面密度為50_400g/m2，鋪設(shè)角度為0° -180°。進(jìn)一步地,所述預(yù)制體體積密度為O. 15 O. 65g/cm3。以碳化硅纖維平面方向增強(qiáng)，結(jié)合碳纖維無(wú)紡非織造織物作為層間填充，逐層疊加，逐層針刺的準(zhǔn)三維整體結(jié)構(gòu)預(yù)制體，突破了成型過(guò)程中碳化硅纖維高強(qiáng)度、高模量技術(shù)瓶頸，制備成碳/碳化硅復(fù)合材料，適合于各種惡劣環(huán)境，是大型港機(jī)、高層電梯升降機(jī)、石油鉆井機(jī)械等設(shè)備的高性能耐摩擦制動(dòng)材料。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
在平面方向0° /90°鋪放碳化硅纖維，形成面密度為330g/m2平面增強(qiáng)層，增強(qiáng)層上層鋪設(shè)面密度為50g/m2的碳纖維網(wǎng)胎后沿垂直平面方向針刺，針刺密度為35針/cm2，逐層疊加，逐層針刺，制得厚度為20mm的碳纖維復(fù)合碳化娃預(yù)制體,其體積密度為O. 50g/cm3。本發(fā)明提供的一種碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，方法簡(jiǎn)單易行，能夠突破現(xiàn)有技術(shù)的弊端，用于制備碳/碳化硅復(fù)合材料。本發(fā)明所述的具體實(shí)施方式
并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)范圍的限制，凡是在本發(fā)明構(gòu)思的精神和原則之內(nèi)，本領(lǐng)域的專業(yè)人員能夠作出的任何修改、等同替換和改進(jìn)等均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，其特征在于，所述制備方法如下以碳化硅纖維平面方向增強(qiáng)，結(jié)合碳纖維網(wǎng)胎作為層間填充，逐層疊加，逐層針刺的準(zhǔn)三維整體結(jié)構(gòu)預(yù)制體，針刺密度為5-45針/cm2，層間密度為1-20層/IOmm ;最終將預(yù)制體邊緣加工到產(chǎn)品所需尺寸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，其特征在于，所述碳纖維網(wǎng)胎由纖維長(zhǎng)度為30-100_的短切碳纖維制成的無(wú)紡非織造物，其面密度為20-400g/m2，網(wǎng)胎碳纖維為彡6K。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，其特征在于，所述碳化硅纖維平面方向增強(qiáng)為將連續(xù)碳化硅纖維在平面方向按一定方向鋪設(shè)固定或經(jīng)緯織物鋪層，按設(shè)計(jì)的形狀和厚度不同進(jìn)行多次多角度旋轉(zhuǎn)鋪設(shè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、3所述的碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，其特征在于，所述逐層鋪設(shè)的單元層面密度為50-400g/m2，鋪設(shè)角度為0° -180°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，其特征在于，所述預(yù)制體體積密度為O. 15 O. 65g/cm3。
全文摘要
本發(fā)明提供一種碳纖維復(fù)合碳化硅纖維針刺預(yù)制體的制備方法，以碳化硅纖維平面方向增強(qiáng)，結(jié)合碳纖維網(wǎng)胎作為層間填充，逐層疊加，逐層針刺的準(zhǔn)三維整體結(jié)構(gòu)預(yù)制體，最終將預(yù)制體邊緣加工到產(chǎn)品所需尺寸。針刺密度為5-45針/cm2，層間密度為1-20層/10mm。該方法突破了成型過(guò)程中碳化硅纖維高強(qiáng)度、高模量技術(shù)瓶頸，制備成碳/碳化硅復(fù)合材料，適合于各種惡劣環(huán)境，是大型港機(jī)、高層電梯升降機(jī)、石油鉆井機(jī)械等設(shè)備的高性能耐摩擦制動(dòng)材料。
文檔編號(hào)C04B35/83GK102992798SQ20121029392
公開日2013年3月27日 申請(qǐng)日期2012年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月17日
發(fā)明者繆云良 申請(qǐng)人:江蘇天鳥高新技術(shù)股份有限公司