一种陶瓷复合材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN104313518A

    公开(公告)日:2015-01-28

    申请号:CN201410505544.3

    申请日:2014-09-28

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李专 肖鹏 朱苏华

    Abstract: 本发明涉及一种陶瓷复合材料及其制备方法和应用;属于陶瓷基复合材料制备技术领域。本发明所述陶瓷复合材料以质量百分比计包括:碳纤维12-20%、Ni0.01-0.1%;基体碳20-45%、SiC纳米纤维0.01-0.1%、SiC基体25-40%、Al4C33-5%、Si2-7%、Al2-10%。本发明以0.10~0.65g/cm3的炭纤维预制体为原料,通过去胶、镀镍后,在炭纤维预制体上沉积SiC纳米纤维;然后通过化学气相渗透制备C/C-SiC多孔体;所得C/C-SiC多孔体经石墨化处理后,进行熔硅浸渗,得到所述陶瓷复合材料。本发明所述陶瓷复合材料经加工过后制备成陶瓷基制动盘。该制动盘具有力学性能优良、抗氧化性优良、耐耐磨擦、耐磨损等优势,适用于高速高能载交通运输工具。

    一种碳陶复合材料制动盘及制备方法

    公开(公告)号:CN103553695B

    公开(公告)日:2015-01-21

    申请号:CN201310502512.3

    申请日:2013-10-23

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李专 肖鹏 黄伯云

    Abstract: 本发明涉及一种碳陶复合材料制动盘及制备方法;属于碳陶复合材料与制动盘制备技术领域。本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘,以质量百分比计包括下述组分组成:短碳纤维12-20%;基体碳20-45%;SiC30-55%;Si2-6%;所述短碳纤维的长度为15-30mm。本发明将密度为0.9-1.3g/cm3碳纤维增强坯体进行碳化处理,得到碳/碳多孔体,然后通过浸渍、交联固化、裂解在基体碳上生成SiC基体,重复浸渍、交联固化、裂解工艺,直至所得C/C-SiC复合坯体的密度为1.6-1.9g/cm3;然后通过浸硅处理、抗氧化处理、装配得到碳陶复合材料制动盘。本发明有效的解决了现有技术中金属制动盘散热效果差、耐磨性差、重量较重的难题。本发明制备工艺简单,所得成品的热稳定性高、无热振动、重量轻、耐磨损。

    一种碳陶复合材料制动盘及制备方法

    公开(公告)号:CN103553695A

    公开(公告)日:2014-02-05

    申请号:CN201310502512.3

    申请日:2013-10-23

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李专 肖鹏 黄伯云

    Abstract: 本发明涉及一种碳陶复合材料制动盘及制备方法;属于碳陶复合材料与制动盘制备技术领域。本发明所述的一种碳陶复合材料制动盘,以质量百分比计包括下述组分组成:短碳纤维12-20%;基体碳20-45%;SiC30-55%;Si2-6%;所述短碳纤维的长度为15-30mm。本发明将密度为0.9-1.3g/cm3碳纤维增强坯体进行碳化处理,得到碳/碳多孔体,然后通过浸渍、交联固化、裂解在基体碳上生成SiC基体,重复浸渍、交联固化、裂解工艺,直至所得C/C-SiC复合坯体的密度为1.6-1.9g/cm3;然后通过浸硅处理、抗氧化处理、装配得到碳陶复合材料制动盘。本发明有效的解决了现有技术中金属制动盘散热效果差、耐磨性差、重量较重的难题。本发明制备工艺简单,所得成品的热稳定性高、无热振动、重量轻、耐磨损。

    一种城市轨道车辆用炭陶制动闸瓦及其制造方法

    公开(公告)号:CN102659443B

    公开(公告)日:2013-09-18

    申请号:CN201210131818.8

    申请日:2012-04-28

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李专 肖鹏

    Abstract: 本发明公开了一种城市轨道车辆用炭陶制动闸瓦及其制造方法,以连续炭纤维为增强纤维,热解炭和SiC陶瓷材料为基体材料,采用化学气相渗透法制得热解炭基体,采用定向熔硅浸渗法制得陶瓷基体,所述的陶瓷基体的各组分重量比如下:炭纤维:12-24%;热解炭:16-32%;碳化硅:18-46%;硅铜化合物:6-19%;钛化碳:1-5%;单质铜:2-12%。本发明是一种具有更好的耐热性、耐磨损、摩擦系数适中、制动平稳、环境适应性强的城市轨道车辆用炭陶制动闸瓦。其制造方法简单可行。

    一种铜硅合金改性炭/陶摩擦材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101818048B

    公开(公告)日:2012-09-19

    申请号:CN201010300558.3

    申请日:2010-01-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种铜硅合金改性炭/陶摩擦材料的制备方法,包括下列步骤:1、将炭纤维预制体进行高温热处理;2、将热处理后的炭纤维预制体进行化学气相渗透和(或)树脂浸渍/炭化致密化处理,得到低密度炭纤维增强基体炭(C/C)多孔体材料;3、Cu、Si熔渗粉配制;4、将Cu、Si熔渗粉置于石墨坩锅中,将C/C多孔体材料平铺于石墨坩锅中的粉末上,于高温真空炉中进行非浸泡式熔融浸渗,通过Si与C及Si与Cu的反应复合成一体制得铜硅合金改性C/C-SiC摩擦材料。本发明生产工艺简单易控,制备成本低,制备的材料微观结构和性能可控、导热性能优异;可实现工业化生产,在飞机、高速列车和汽车等军民领域具有广阔的应用前景。

    一种炭纤维增强炭和六方氮化硼双基体摩擦材料的制备方法

    公开(公告)号:CN101875562B

    公开(公告)日:2012-05-23

    申请号:CN201010300543.7

    申请日:2010-01-21

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 一种炭纤维增强炭和六方氮化硼双基体摩擦材料的制备方法,包括以下步骤:1、层铺法撒粉,在单层炭纤维网胎双面均匀粘附BN粉;2、叠层针刺复合,将步骤(1)所得的网胎层层叠加后对叠加的网胎进行针刺,制得含BN粉炭纤维预制体材料;3、化学气相渗透,将步骤(2)所得的含BN粉炭纤维预制体材料采用化学气相渗透法沉积热解炭基体,制得炭纤维增强炭和氮化硼双基体(C/C-BN)摩擦材料;4、石墨化处理,把经步骤(3)所得的C/C-BN复合材料进行石墨化处理,制得所需要的C/C-BN摩擦材料。本发明生产工艺简单易控,制备成本低,制备的材料微观结构和性能可控、组织均匀、强度高、耐高温、耐腐蚀、摩擦磨损性能优异;可实现工业化生产。

    一种碳材料制品的碳化硅纳米线复合抗氧化涂层及其应用

    公开(公告)号:CN118530051A

    公开(公告)日:2024-08-23

    申请号:CN202410511344.2

    申请日:2024-04-26

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李专 金敏 李烨

    Abstract: 本发明涉及碳材料中低温抗氧化技术领域;具体涉及一种碳材料制品的碳化硅纳米线复合抗氧化涂层及其应用。所述涂料所用原料以质量百分比计,由下述组分组成:石墨粉10%~20%,硅粉55%~70%,催化剂9%~15%,氧化钇5%~28%;所述催化剂优选为硝酸铁。所述应用包括:将C/C复合样品进行抛光清洗;然后制备浸渍液;接着将处理后的样品置于浸渍液中浸渍;接着先在150℃以下进行干燥处理,得到干燥样品,干燥样品送入发热炉内,在保护气氛下或真空条件下进行加热处理,得到产品,加热处理是控制温度为1200~1400℃。本发明组分设计合理,应用工艺简单可控,涂层性能优良,便于产业化应用。

    一种含陶瓷的铜基粉末冶金摩擦材料及其制备方法和应用

    公开(公告)号:CN117904482A

    公开(公告)日:2024-04-19

    申请号:CN202410316568.8

    申请日:2024-03-20

    Applicant: 中南大学

    Abstract: 本发明一种含陶瓷的铜基粉末冶金摩擦材料,属于粉末冶金摩擦材料设计制备技术领域。其所用原料按质量百分比计,包括下述组分;电解铜粉52~58%;电解镍粉2~6%;还原铁粉10~20%;钨粉1~6%;石墨粉8~15%;碳化硼粉1~5%;氧化锆‑氮化钛陶瓷粉7~10%,其中氧化锆与氮化钛的比例为8:0.5~0.5:8;所用碳化硼颗粒尺寸1~10微米,氧化锆颗粒尺寸为1~10微米,氮化钛粉颗粒尺寸10~20微米,且氮化钛粉颗粒尺寸减去碳化硼颗粒尺寸大于等于4微米。其制备方法为:按设计组分配取各原料、混合均匀后加压烧结得到产品。本发明组分设计合理、制备工艺简单可控,所得产品作为摩擦材料使用时性能优良。

    一种碳材料制品抗氧化无机涂料及其应用

    公开(公告)号:CN115028471B

    公开(公告)日:2023-09-26

    申请号:CN202210654552.9

    申请日:2022-06-10

    Applicant: 中南大学

    Inventor: 李专 许阳 肖鹏

    Abstract: 本发明涉及碳材料中低温抗氧化技术领域;具体涉及一种碳材料制品抗氧化无机涂料及其应用。所述抗氧化无机涂料溶液中各组分按摩尔百分数计,由下述组分组成:磷酸根8~11%、三价铝的氧化物1~3%,磷酸氢根0.05~0.1%,硅酸钠0.05~0.1%、二价镁0.02~0.06%、三价钇0.1~1%,四价锆0.1‑1%;溶剂80~90%,且抗氧化无机涂料溶液中,Al元素与磷酸根的摩尔摩尔比为1:2.95‑3.05。本发明涂料组分设计合理,应用工艺简单可控,所得涂层性能优良,便于产业化应用。

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