碳-碳复合材料导轨及其制备方法
【专利摘要】一种用于飞机刹车机轮的碳-碳复合材料导轨及其制备方法。所述导轨用碳-碳复合材料制成，其横截面为U形或V直槽形或V形。本发明通过浸渍和化学气相沉积的复合工艺，或者通过化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨。本发明具有重量轻、高温不软化变形等优点，作为机轮导轨使用，既可避免钢导轨腐蚀、变形、裂纹以及导轨变形带来的动盘卡滞问题，又能够使动盘键槽不用装钢夹子，消除了铆钉断裂、钢夹子脱落的不安全隐患。本发明用于刹车壳体，取代刹车壳体上的凸键与静盘键槽配合，从根本上解决静盘键槽侧面异常磨损问题。
【专利说明】碳-碳复合材料导轨及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及飞机刹车机轮领域，具体是一种飞机刹车机轮用的碳-碳复合材料导轨。
【背景技术】
[0002]盘式刹车机轮是飞机起落架的组成部分，安装在起落架支柱底端轮轴上，供飞机起飞、着陆滑跑和缩短着陆滑跑距离，以及飞机地面滑行转弯和支撑飞机用。盘式刹车机轮由机轮和刹车装置组成。导轨是机轮上承受刹车扭矩的零件，一种是用于轮毂上，另一种是用于刹车壳体上。对于碳刹车，刹车壳体目前的结构是没有单独的导轨零件，而是用加工在钢刹车壳体上的凸键作为导轨。导轨通常为合金钢制成的槽型件，用螺钉或铆钉固定在轮毂导轨台上；也有用合金钢制成的梁式导轨，一端插入轮毂辐板孔，一端用螺栓固定在轮毂口部。
[0003]现代飞机广泛应用碳刹车机轮，动、静刹车盘完全采用碳-碳复合材料制造。动盘外缘周边开有键槽，与轮毂上的钢导轨配合。静盘内缘周边开有键槽，与钢刹车壳体上的凸键配合。由于碳-碳复合材料的强度比金属材料的低，动盘键槽边缘装有钢夹子，以免在安装机轮时被损坏。
[0004]轮毂导轨与动盘键槽配合，使用中带动动盘随机轮一起旋转。在刹车时，用来传递刹车扭矩。使用发现，由于钢导轨使用环境苛刻，存在高温软化、腐蚀、变形等问题，可能造成刹车卡滞或失效。刹车壳体上的凸键直接作为导轨使用，因高温氧化和电化学腐蚀表面变得粗糙，造成静盘键槽侧面快速磨损和偏磨，不得不提前退出使用或报废。为了提高碳刹车机轮的使用可靠性安全性，迫切需要对导轨改进。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术中存在的使用中存在安全隐患的不足，本发明提出了一种碳-碳复合材料导轨及其制备方法。
[0006]本发明所述的碳-碳复合材料导轨，其特征在于，所述导轨用碳-碳复合材料制成，所述碳-碳复合材料导轨横截面均为U形或平底V形或直槽V形，分别为U形导轨或平底V形导轨或直槽V形导轨。
[0007]所述平底V形槽的V形槽两侧内侧壁之间的夹角为10?30°，并且该平底V形槽导轨槽底部的宽度与机轮导轨台的宽度相适应。所述直槽V形导轨两侧槽壁外表面与该V形槽的内槽底之间的夹角为95?105° ;所述直槽V形导轨两侧槽壁内表面与该V形槽的内槽底之间的夹角为90°。
[0008]本发明还提出了一种制备所述碳-碳复合材料导轨方法，利用浸溃法和化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨，或者利用化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨；
[0009]I当利用浸溃法和化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨时，具体步骤是:
[0010]步骤1、制做预制体。按导轨零件毛料尺寸，用PAN基碳布叠层至所需厚度，再用碳纤维沿叠层厚度方向穿刺，形成一个长方体预制体，碳纤维体积分数为30?60%。
[0011]步骤2、浸溃。将预制体放入高压釜内预热抽真空，在真空和压力作用下将浸溃剂充填到预制体的孔隙内。浸溃时间为2?6h，真空度不超过IOkPa,采用氮气加压，压力为5?20MPa。浸溃剂可采用热塑性浙青，或者热固性呋喃树脂。
[0012]使用树脂做浸溃剂时，浸溃后需将预制体放在导轨模具内，固定好上下模板，放进烘箱除湿烘干，然后放入固化炉进行固化，得到与导轨形状相同的预制体。烘干温度为120?200°C，时间I?2h ;固化温度为230?450°C，时间2?6h。
[0013]使用浙青做浸溃剂时，浸溃前需将浙青加热到熔融状态后再注入高压釜进行压力浸溃。浸溃后没有烘干和固化工序。
[0014]步骤3、炭化。将浸溃树脂固化后的预制体，或浸溃浙青后装在导轨模具内的预制体连同模具放入炭化炉进行压力炭化。炭化温度最高为850?1500°C，时间3?6h，压力15?25MPa，氮气保护。
[0015]步骤4、再浸溃和炭化。重复步骤2和步骤3,直至预制体密度达到要求值90%以上。
[0016]步骤5、补充增密。完成步骤4后，再通过化学气相沉积(CVD)工艺使预制体密度达到最终要求值，得到碳-碳复合材料导轨毛坯件。增密的具体过程是:
[0017]将预制体放入化学气相沉积炉内抽真空，升温至所需温度，以丙烯气为碳源气，氮气为载气进行化学气相沉积。真空度不超过IOkPa,升温速率为5?15°C /min，达到650°C后通入碳源气和载气。沉积工艺参数:沉积温度为850?1200°C，沉积时间为150?300h/次，丙烯与氮气体积比为1:1?3.5，丙烯气的流量为15?30L/min。
[0018]步骤6、高温处理。将碳-碳复合材料导轨毛坯件放入高温炉内进行高温处理，以调节碳-碳复合材料微观结构，改善综合性能。高温处理温度为1500?2000°C，保持0.5?2h。加热保温中采用氮气作为保护气体。
[0019]步骤7，机械加工。按导轨零件设计要求钻孔和磨削表面，将碳-碳复合材料导轨毛坯件加工到成品尺寸。
[0020]步骤8、防氧化处理。采用涂刷防氧化剂的方法对导轨进行防氧化处理。在加工到成品尺寸的碳-碳复合材料导轨表面连续涂刷2?3遍防氧化剂，所述防氧化剂采用现有技术中的改性磷酸盐溶液。将涂刷有防氧化剂的导轨置于烘箱内对涂层烘干除湿，烘干温度为120?250°C。将烘干后的碳-碳复合材料导轨置于高温炉内进行固化处理。所述固化处理的温度为600?950°C ;固化过程中通氮气保护。得到飞机轮毂用的导轨。
[0021]II当利用化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨时，具体过程是:
[0022]步骤1、制做预制体。按导轨零件毛料尺寸，用PAN基碳布叠层至所需厚度，再用碳纤维沿叠层厚度方向穿刺，形成一个长方体预制体，碳纤维体积分数为30?60%。
[0023]步骤2、致密化。将预制体放在导轨模具内，固定好上下模板放入化学气相沉积炉内抽真空，升温至所需温度，以丙烯气为碳源气，氮气为载气进行化学气相沉积，使预制体成型和致密化，得到碳-碳复合材料导轨毛坯件。真空度不超过IOkPa,升温速率为5?150C /min，达到650°C后通入碳源气和载气。沉积工艺参数:沉积温度为850?1200°C，沉积时间为150?300h/次，丙烯与氮气体积比为1:1?3.5，丙烯气的流量为15?30L/min。
[0024]在沉积50?IOOh后，得到成形的导轨预制体，拆卸导轨模具。
[0025]步骤3，反复致密化。
[0026]对成形的导轨预制体继续进行CVD致密过程。具体是:对预制体表面进行加工，以打开表面堵塞的孔隙，保障CVD过程的有效进行。将经过表面加工的导轨预制体置于化学气相沉积炉内，按照步骤2，对该导轨预制体进行化学气相沉积，反复致密化。所述反复致密化的次数为3?5次，直至该导轨预制体的密度达到设计要求，得到增密后的碳-碳复合材料导轨毛坯件。
[0027]步骤4、高温处理。将碳-碳复合材料导轨毛坯件放入高温炉内进行高温处理，以调节碳-碳复合材料微观结构，改善综合性能。高温处理温度为1500?2000°C，保持0.5?2h。加热中采用氮气作为保护气体。
[0028]步骤5，机械加工。按导轨零件设计要求钻孔和磨削表面，将碳-碳复合材料导轨毛坯件加工到成品尺寸。
[0029]步骤6、防氧化处理。采用浸溃防氧化剂的方法对导轨进行防氧化处理。将加工到成品尺寸的碳-碳复合材料导轨浸入防氧化剂溶液中2?5min后取出，所述防氧化剂采用现有技术中的改性磷酸盐溶液。将浸溃过防氧化剂的导轨置于烘箱内对涂层烘干除湿，烘干温度为120?250°C。将烘干后的碳-碳复合材料导轨置于高温炉内进行固化处理。得到飞机轮毂用的导轨。所述固化处理的温度为600?950°C ;固化过程中通氮气保护。
[0030]本发明提出的碳-碳复合材料导轨，密度在1.60g/cm3以上，具有重量轻、高温不软化变形的优点。本发明作为机轮导轨使用，既可避免钢导轨腐蚀、变形、裂纹以及导轨变形带来的动盘卡滞问题，又可使动盘键槽不用装钢夹子，消除了铆钉断裂、钢夹子脱落的不安全隐患。
[0031]本发明的碳-碳复合材料导轨，亦可作为刹车壳体导轨使用，从根本上解决静盘键槽侧面异常磨损问题。
[0032]本发明的碳-碳复合材料导轨内侧面和外侧面与底面设计角度合理，能够显著改善导轨与刹车盘键槽的接触应力的大小和分布，提高接触疲劳强度，防止刹车振动。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]附图1是本发明的一种碳-碳复合材料导轨。
[0034]附图2是附图1K向视图。
[0035]附图3是附图1M向视图。
[0036]附图4是不同导轨的截面形状示意图，其中，图4a是U形导轨，图4b是V形导轨，图4c是V形直槽导轨。图中:
[0037]1.内侧面；2.底面；3.外侧面；4.孔。
【具体实施方式】
[0038]实施例1
[0039]本实施例是一种飞机轮毂用的导轨。所述的导轨的横截面为U形或直槽V形或平底V形，使所述的导轨能够与机轮轮毂的导轨台配合。
[0040]本实施例中，所述的导轨的横截面为V形。用碳-碳复合材料制成。所述导轨两侧的内侧面I和外侧面3均与该导轨的底面2之间成90?105°夹角，本实施例中，导轨两侧的内侧面I和外侧面3均与该导轨的底面2之间的夹角为95°。在该导轨的槽底面2上开有两个沉头孔4，该孔位于所述导轨长度方向的中心线上。两个沉头孔距导轨两端头的距离相等。装配时，导轨内侧面I和底面2与轮毂导轨台相配，通过孔4用螺钉紧固。所述的碳-碳复合材料导轨采用聚丙烯腈(PAN)基碳布制造,密度1.65g/cm3。
[0041]本实施例还提出了一种利用浸溃法和化学气相沉积(CVD)法制备上述导轨的方法，具体步骤是:
[0042]步骤1、制做预制体。按导轨零件毛料尺寸，用碳布叠层至所需厚度，再用碳纤维沿叠层厚度方向穿刺，形成一个长方体预制体，碳纤维体积分数为30?60%。本实施例中，导轨零件毛料尺寸为180 X 120 X 15mm，采用IK PAN基平纹碳布，碳纤维体积分数为40%。
[0043]步骤2、浸溃。将预制体放入高压釜内预热抽真空，在真空和压力作用下将浸溃剂充填到预制体的孔隙内。浸溃时间为2?6h，真空度不超过IOkPa,采用氮气加压，压力为5?20MPa。浸溃剂可采用热塑性浙青，或者热固性呋喃树脂。
[0044]使用树脂做浸溃剂时，浸溃后需将预制体放在导轨模具内，固定好上下模板，放进烘箱除湿烘干，然后放入固化炉进行固化，得到与导轨形状相同的预制体。烘干温度为120?200°C，时间I?2h ;固化温度为230?450°C，时间2?6h。
[0045]使用浙青做浸溃剂时，与树脂浸溃剂有所不同。它在浸溃前，需将浙青预先加热到熔融状态后再注入高压釜进行压力浸溃。浸溃后没有烘干和固化工序。浸溃后将预制体放在导轨模具内，固定好上下模板准备炭化。
[0046]本实施例中采用的浸溃剂为热塑性浙青，软化点为155°C。
[0047]步骤3、炭化。将浸溃树脂固化后的预制体，或浸溃浙青后装在导轨模具内的预制体连同模具放入炭化炉进行压力炭化。炭化温度最高为850?1500°C，时间3?6h，压力15?25MPa，氮气保护。
[0048]本实施例中采用的浸溃剂为热塑性浙青，炭化温度最高为1200°C，时间3.5h，压力18Mpa，氮气保护。室温?300°C，升温速率为5°C/min，在300°C保持0.5h;300°C?600°C，升温速率为 2 V /min，在 600°C保持 0.5h ;600°C ?1200°C，升温速率为 5°C /min,在1200°C保持3.5h。加压从300°C保温结束后开始到850°C，加压IOMpa ；850°C以后加压18Mpa0
[0049]浸溃浙青后装在导轨模具内的预制体炭化后，形状与导轨相同。
[0050]浸溃树脂固化后预制体可不从导轨模具内取出进行炭化，以免变形。
[0051]步骤4、再浸溃和炭化。重复步骤2和步骤3,直至预制体密度达到要求值90%以上。本实施例中，重复3次，预制体密度可达到1.50g/cm3以上。
[0052]步骤5、补充增密。完成步骤4后，再通过化学气相沉积(CVD)工艺沉积热解碳对预制体内微空隙进行填充，使预制体密度达到最终要求值，得到碳-碳复合材料导轨毛坯件。增密的具体过程是:
[0053]将预制体放入化学气相沉积炉内抽真空，升温至所需温度，以丙烯气为碳源气，氮气为载气进行化学气相沉积。真空度不超过IOkPa,升温速率为5?15°C /min，达到650°C后通入碳源气和载气。沉积工艺参数:沉积温度为850?1200°C，沉积时间为150?300h/次，丙烯与氮气体积比为1:1?3.5，丙烯气的流量为15?30L/min。本实施例中，丙烯与氮气体积比为1:2.5，沉积温度为1000°C，沉积时间为250h/次，丙烯气流量为25L/min。
[0054]步骤6、高温处理。将碳-碳复合材料导轨毛坯件放入高温炉内进行高温处理，以调节碳-碳复合材料微观结构，改善综合性能。高温处理温度为1500?2000°C，保持0.5?2h。加热保温中采用氮气作为保护气体。本实施例中，高温处理的温度为1700°C，在1700°C保持时间为Ih。
[0055]步骤7，机械加工。按导轨零件设计要求钻孔和磨削表面，将碳-碳复合材料导轨毛坯件加工到成品尺寸。
[0056]步骤8、防氧化处理。采用常规方法进行防氧化处理。本实施例中，采用涂刷防氧化剂的方法对导轨进行防氧化处理。具体是，在加工到成品尺寸的碳-碳复合材料导轨表面连续涂刷2?3遍防氧化剂，所述防氧化剂为现有技术中的改性磷酸盐溶液。将涂刷有防氧化剂的导轨置于烘箱内对涂层烘干除湿，烘干温度为120?250°C。将烘干后的碳-碳复合材料导轨置于高温炉内进行固化处理。所述固化处理的温度为600?950°C;固化过程中通氮气保护。得到飞机轮毂用的导轨。
[0057]实施例2
[0058]本实施例是一种飞机轮毂用的导轨。所述的导轨的横截面为U形或直槽V形或V。
[0059]本实施例中，所述导轨的横截面为U形，用碳-碳复合材料制成。在该U形导轨的槽底面2上开有两个沉头孔4，该孔位于所述导轨长度方向的中心线上。两个沉头孔距导轨两端头的距离相等。装配时，导轨内侧面I和底面2与轮毂导轨台相配，通过孔4用螺钉紧固。所述的碳-碳复合材料导轨采用聚丙烯腈基碳布制造，密度为1.70g/cm3。
[0060]本实施例还提出了一种利用化学气相沉积(CVD)法制备上述导轨的方法，具体步骤是:
[0061]步骤1、制做预制体。按导轨零件毛料尺寸，用碳布叠层至所需厚度，再用碳纤维沿叠层厚度方向穿刺，形成一个长方体预制体，碳纤维体积分数为30?60%。本实施例中，导轨零件毛料尺寸为180 X 120 X 15mm，采用IK PAN基平纹碳布，碳纤维体积分数为40%。
[0062]步骤2、致密化。将预制体放在导轨模具内，固定好上下模板放入化学气相沉积炉内抽真空，升温至所需温度，以丙烯气为碳源气，氮气为载气进行化学气相沉积，使预制体成型和致密化，得到碳-碳复合材料导轨毛坯件。真空度不超过IOkPa,升温速率为5?15°C /min，达到650°C后通入碳源气和载气。沉积工艺参数:沉积温度为850?1200°C，沉积时间为150?300h/次，丙烯与氮气体积比为1:1?3.5，丙烯气的流量为15?30L/min。本实施例中，丙烯与氮气体积比为1:2.5，沉积温度为1000°C，沉积时间为250h/次，丙烯气流量为25L/min。
[0063]在沉积50?IOOh后，得到成形的导轨预制体，拆卸导轨模具。
[0064]步骤3，反复致密化。
[0065]对成形的导轨预制体继续进行CVD致密过程。由于一次沉积后密度尚达不到最终要求值，需反复通过化学气相沉积对所述导轨预制体进行致密化。具体是:对导轨预制体进行反复致密化时，首先通过机械加工的方式对预制体表面进行加工，以打开表面堵塞的孔隙，保障CVD过程的有效进行。将经过表面加工的导轨预制体置于化学气相沉积炉内，按照步骤2，对该导轨预制体进行化学气相沉积，反复致密化。所述反复致密化的次数为3?5次，直至该导轨预制体的密度达到设计要求，得到增密后的碳-碳复合材料导轨毛坯件。在每次反复致密化前，需通过对导轨预制体进行表面加工，以打开表面堵塞的孔隙，保障CVD过程的有效进行。本实施例中，重复3次，第4次CVD后，预制体密度达到1.70g/cm3。
[0066]步骤4、高温处理。将碳-碳复合材料导轨毛坯件放入高温炉内进行高温处理，以调节碳-碳复合材料微观结构，改善综合性能。高温处理温度为1500?2000°C，保持0.5?2h。加热中采用氮气作为保护气体。本实施例中，高温处理的温度为1700°C，在1700°C保持时间为lh。
[0067]步骤5，机械加工。按导轨零件设计要求钻孔和磨削表面，将碳-碳复合材料导轨毛坯件加工到成品尺寸。
[0068]步骤6、防氧化处理。采用常规方法进行防氧化处理。本实施例中，采用浸溃防氧化剂的方法对导轨进行防氧化处理。具体是，将加工到成品尺寸的碳-碳复合材料导轨浸入防氧化剂溶液中2?5min后取出，所述防氧化剂采用现有技术中的改性磷酸盐溶液。将浸溃过防氧化剂的导轨置于烘箱内对涂层烘干除湿，烘干温度为120?250°C。将烘干后的碳-碳复合材料导轨置于高温炉内进行固化处理。得到飞机轮毂用的导轨。所述固化处理的温度为600?950°C ;固化过程中通氮气保护。
[0069]本实施例中，浸溃时间为3min，烘干温度为180°C，固化温度为900°C。
【权利要求】
1.一种碳-碳复合材料导轨，其特征在于，所述导轨用碳-碳复合材料制成；所述碳-碳复合材料导轨横截面均为U形或平底V形或直槽V形，分别为U形导轨或平底V形导轨或直槽V形导轨。
2.如权利要求1所述一种碳-碳复合材料导轨，其特征在于，所述平底V形槽的V形槽两侧内侧壁之间的夹角为10~30°，并且该平底V形槽导轨槽底部的宽度与机轮导轨台的宽度相适应；所述直槽V形导轨两侧槽壁外表面与该V形槽的内槽底之间的夹角为95~105° ;所述直槽V形导轨两侧槽壁内表面与该V形槽的内槽底之间的夹角为90°。
3.一种制备权利要求1所述碳-碳复合材料导轨方法，其特征在于，利用浸溃法和化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨，或者利用化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨； I当利用浸溃法和化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨时，具体步骤是:步骤1、制做预制体；按导轨零件毛料尺寸，用PAN基碳布叠层至所需厚度，再用碳纤维沿叠层厚度方向穿刺，形成一个长方体预制体，碳纤维体积分数为30~60% ； 步骤2、浸溃；将预制体放入高压釜内预热抽真空，在真空和压力作用下将浸溃剂充填到预制体的孔隙内；浸溃时间为2~6h，真空度不超过IOkPa,采用氮气加压，压力为5~20MPa ;浸溃剂可采用热塑性浙青，或者热固性呋喃树脂； 使用树脂做浸溃剂时，浸溃后需将预制体放在导轨模具内，固定好上下模板，放进烘箱除湿烘干，然后放入固化炉进行固化，得到与导轨形状相同的预制体；烘干温度为120~200°C，时间I~2h ;固化温度为230~450°C，时间2~6h ; 使用浙青做浸溃剂时，浸溃前需将浙青加热到熔融状态后再注入高压釜进行压力浸溃；浸溃后没有烘干和固化工序； 步骤3、炭化；将浸溃树脂固化后的预制体，或浸溃浙青后装在导轨模具内的预制体连同模具放入炭化炉进行压力炭化；炭化温度最高为850~1500°C，时间3~6h，压力15~25MPa，氮气保护； 步骤4、再浸溃和炭化；重复步骤2和步骤3，直至预制体密度达到要求值90%以上；步骤5、补充增密；完成步骤4后，再通过化学气相沉积(CVD)工艺使预制体密度达到最终要求值，得到碳-碳复合材料导轨毛坯件；增密的具体过程是: 将预制体放入化学气相沉积炉内抽真空，升温至所需温度，以丙烯气为碳源气，氮气为载气进行化学气相沉积；真空度不超过IOkPa,升温速率为5~15°C /min，达到650°C后通入碳源气和载气；沉积工艺参数:沉积温度为850~1200°C，沉积时间为150~300h/次，丙烯与氮气体积比为1:1~3.5，丙烯气的流量为15~30L/min ;步骤6、高温处理；将碳-碳复合材料导轨毛坯件放入高温炉内进行高温处理，以调节碳-碳复合材料微观结构，改善综合性能；高温处理温度为1500~2000°C，保持0.5~2h ;加热保温中采用氮气作为保护气体； 步骤7，机械加工；按导轨零件设计要求钻孔和磨削表面，将碳-碳复合材料导轨毛坯件加工到成品尺寸； 步骤8、防氧化处理；采用涂刷防氧化剂的方法对导轨进行防氧化处理；在加工到成品尺寸的碳-碳复合材料导轨表面连续涂刷2~3遍防氧化剂；将涂刷有防氧化剂的导轨置于烘箱内对涂层烘干除湿，烘干温度为120~250°C ;将烘干后的碳-碳复合材料导轨置于高温炉内进行固化处理；所述固化处理的温度为600~950°C ;固化过程中通氮气保护；得到飞机轮毂用的导轨； II当利用化学气相沉积法制备所述碳-碳复合材料导轨时，具体过程是: 步骤1、制做预制体；按导轨零件毛料尺寸，用PAN基碳布叠层至所需厚度，再用碳纤维沿叠层厚度方向穿刺，形成一个长方体预制体，碳纤维体积分数为30~60% ； 步骤2、致密化；将预制体放在导轨模具内，固定好上下模板放入化学气相沉积炉内抽真空，升温至所需温度，以丙烯气为碳源气，氮气为载气进行化学气相沉积，使预制体成型和致密化，得到碳-碳复合材料导轨毛坯件；真空度不超过IOkPa,升温速率为5~15°C /min，达到650°C后通入碳源气和载气；沉积工艺参数:沉积温度为850~1200°C，沉积时间为150~300h/次，丙烯与氮气体积比为1:1~3.5，丙烯气的流量为15~30L/min ；在沉积50~100h后，得到成形的导轨预制体，拆卸导轨模具； 步骤3，反复致密化； 对成形的导轨预制体继续进行CVD致密过程；具体是:对预制体表面进行加工，以打开表面堵塞的孔隙，保障CVD过程的有效进行；将经过表面加工的导轨预制体置于化学气相沉积炉内，按照步骤2，对该导轨预制体进行化学气相沉积，反复致密化；所述反复致密化的次数为3~5次，直至该导轨预制体的密度达到设计要求，得到增密后的碳-碳复合材料导轨毛坯件； 步骤4、高温处理；将碳-碳复合材料导轨毛坯件放入高温炉内进行高温处理，以调节碳-碳复合材料微观结构，改善综合性能；高温处理温度为1500~2000°C，保持0.5~2h ;加热中采用氮气作为保护气体； 步骤5，机械加工；按导轨零件设计要求钻孔和磨削表面，将碳-碳复合材料导轨毛坯件加工到成品尺寸； 步骤6、防氧化处理；采用浸溃防氧化剂的方法对导轨进行防氧化处理；将加工到成品尺寸的碳-碳复合材料导轨浸入防氧化剂溶液中2~5min后取出；将浸溃过防氧化剂的导轨置于烘箱内对涂层烘干除湿，烘干温度为120~250°C ;将烘干后的碳-碳复合材料导轨置于高温炉内进行固化处理；所述固化处理的温度为600~950°C;固化过程中通氮气保护；得到碳-碳复合材料导轨。
【文档编号】B64C25/36GK103523216SQ201310289734
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月10日 优先权日:2013年7月10日
【发明者】何永乐 申请人:西安航空制动科技有限公司