超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料的制备方法
专利汇可以提供超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料的制备方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且超 声波 分散 硼 化钽 碳 化硼-碳 纤维 摩擦材料 的制备方法，其特征在于，将 密度 为0.1~1.8g/cm3 石墨 化的 碳纤维 毯进行 渗碳 处理后进行沉积碳化硼处理，再进行 超声波 分散硼化钽填充处理，再进行埋入渗 硅 处理，然后在氮气气氛中氮化处理制得超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料。本 发明 是采用 石墨化 碳 纤维毯通过渗碳、沉积碳化硅、填充硼化钽、埋入渗硅及氮化等步骤实现摩擦材料的制备，所制备的摩擦材料高强度、高韧性、高摩擦性能，是适应各种 气候 条件的摩擦材料。，下面是超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料的制备方法专利的具体信息内容。
1.超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料的制备方法，其特征在于，将密度为0.1~
1.8g/cm3石墨化的碳纤维毯进行渗碳处理后进行沉积碳化硼处理，再进行超声波分散硼化钽填充处理，再进行埋入渗硅处理，然后在氮气气氛中氮化处理制得超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料，具体步骤如下：
（1）将密度为0.1~1.8g/cm3石墨化的碳纤维毯在900~1100℃温度下通入丙烷气和氮气的混合气体，丙烷气:氮气的摩尔比为1:4~6，流量控制在50~600ml/min，渗碳处理10~24小时获得渗碳碳纤维毯；
（2）将上述渗碳碳纤维毯在900~1100℃温度下通入三氯化硼、甲烷、氢气和氩气的混合气体，三氯化硼:甲烷:氢气:氩气的摩尔比为1:1~2:3~6:4~6，混合气体流量控制在50~
600ml/min，沉积碳化硼处理10~24小时获得沉积碳化硼碳纤维毯；
（3）将上述沉积碳化硼碳纤维毯浸入粒度小于0.3μm含量为5~20%硼化钽的浆料里，置于超声波清洗器中填充硼化钽处理30~50分钟，取出干燥后制得填充硼化钽碳纤维毯，其中，浆料为含聚丙烯酸铵0.5~1.5%pH值为9~11的水溶液；
（4）将上述填充硼化钽碳纤维毯埋入渗硅料里，在真空气氛下1500~1800℃的温度下渗硅处理3~5小时制得渗硅碳纤维毯，其中，渗硅料为硅粉30~50%和直径为0.5~3mm炭粒50~
70%的混合物外加5~15%浓度为0.2~0.6%的聚乙烯醇水溶液均匀混合干燥后制得；
（5）将上述渗硅碳纤维毯在1350~1700℃的温度下氮化处理10~24小时制得超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料。
超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料的制备方法
技术领域
背景技术
发明内容
（1）将密度为0.1~1.8g/cm3石墨化的碳纤维毯在900~1100℃温度下通入丙烷气和氮气的混合气体，丙烷气:氮气的摩尔比为1:4~6，流量控制在50~600ml/min，渗碳处理10~24小时获得渗碳碳纤维毯；
（2）将上述渗碳碳纤维毯在900~1100℃温度下通入三氯化硼、甲烷、氢气和氩气的混合气体，三氯化硼:甲烷:氢气:氩气的摩尔比为1:1~2:3~6:4~6，流量控制在50~600ml/min，沉积碳化硼处理10~24小时获得沉积碳化硼碳纤维毯；
（3）将上述沉积碳化硼碳纤维毯浸入粒度小于0.3μm含量为5~20%硼化钽的浆料里，置于超声波清洗器中填充硼化钽处理30~50分钟，取出干燥后制得填充硼化钽碳纤维毯，其中，浆料为含聚丙烯酸铵0.5~1.5%pH值为9~11的水溶液；
（4）将上述填充硼化钽碳纤维毯埋入渗硅料里，在真空气氛下1500~1800℃的温度下渗硅处理3~5小时制得渗硅碳纤维毯，其中，渗硅料为硅粉30~50%和直径为0.5~3mm炭粒50~
70%的混合物外加5~15%浓度为0.2~0.6%的聚乙烯醇水溶液均匀混合干燥后制得；
（5）将上述渗硅碳纤维毯在1350~1700℃的温度下氮化处理10~24小时制得超声波分散硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料。
2、本发明制备的摩擦材料是由碳纤维和硼化钽、氮化硅复合的一种高强度、高摩擦性能、适应各种气候条件下的摩擦材料；
3、通过渗碳、沉积碳化硼、填充硼化钽、埋入渗硅及氮化等步骤实现摩擦材料的制备，渗碳和沉积碳化硼两个步骤是为了保护碳纤维表面不受破坏而在碳纤维表面赋予的炭涂层和碳化硼涂层，因为在渗硅的过程中碳化硼涂层会阻挡硅蒸汽渗入，碳化硼涂层一旦渗漏，渗碳涂层与硅蒸汽反应生成碳化硅进一步阻挡硅蒸汽，从而保护碳纤维表面不受破坏；
4、碳纤维毯具有很高的气孔率，单靠渗碳和沉积碳化硼会需要很长时间才能达到致密化，制造成本很高。采用填充硼化钽和埋入渗硅的方法填充碳纤维毯的空隙就会非常方便，省时省力，同时填充硼化钽能够进一步提高摩擦材料的耐磨性能；
5、本发明利用超声波声的作用在浆料中产生微泡，当声压或者声强达到一定程度时，微泡就会迅速膨胀，然后又突然闭合，微泡闭合的瞬间产生冲击波，使微泡周围产生约
1012pa的压力，将硼化钽颗粒强制填充到沉积碳化硅碳纤维毯的空隙中，达到填隙的目的；
6、采用浆料分散硼化钽填充处理，可以有效提高硼化钽颗粒悬浮性能，提高填充效率，在氮化过程中生成的氮化硅将硼化钽颗粒牢固地结合在一起；
7、由于渗入的金属硅熔点较低为1420℃左右，摩擦材料工作面的温度瞬时可达近2000℃，将金属硅氮化生成氮化硅，形成微孔结构的摩擦材料，可以大幅度提高摩擦材料工作面的耐受温度，提高摩擦材料的使用寿命。
具体实施方式
（2）将上述渗碳碳纤维毯在900℃温度下通入三氯化硼、甲烷、氢气和氩气的混合气体，三氯化硼:甲烷:氢气:氩气的摩尔比为1:1:3:4，流量控制在50ml/min，沉积碳化硼处理24小时获得沉积碳化硼碳纤维毯；
（3）将上述沉积碳化硼碳纤维毯浸入粒度小于0.3μm含量为5%硼化钽的浆料里，置于超声波清洗器中填充硼化钽处理50分钟，取出干燥后制得填充硼化钽碳纤维毯，其中，浆料为含聚丙烯酸铵0.5%pH值为9的水溶液；
（4）将上述填充硼化钽碳纤维毯埋入渗硅料里，在真空气氛下1500℃的温度下渗硅5小时制得渗硅碳纤维毯，其中，渗硅料为硅粉30%和直径为0.5mm炭粒70%外加5%浓度为0.2%的聚乙烯醇水溶液均匀混合后干燥制得；
（5）将上述渗硅碳纤维毯在1700℃的温度下氮化处理10小时制得硼化钽碳化硼-碳纤维摩擦材料。
（1）将密度为0.8g/cm石墨化的碳纤维毯在1000℃温度下通入丙烷气和氮气的混合气体，丙烷气:氮气的的摩尔比为1:5，流量控制在350ml/min，渗碳处理18小时获得渗碳碳纤维毯；
（2）将上述渗碳碳纤维毯在1000℃温度下通入三氯化硼、甲烷、氢气和氩气的混合气体，三氯化硼:甲烷:氢气:氩气的摩尔比为1:1.5:4.5:5，流量控制在350 ml/min，沉积碳化硼处理17小时获得沉积碳化硼碳纤维毯；
（3）将上述沉积碳化硼碳纤维毯浸入粒度小于0.3μm含量为12%硼化钽的浆料里，置于
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