专利名称：到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工艺。
背景技术：
飞机刹车盘是飞机起降制动装置中的重要消耗性部件，碳/碳复合材料刹车 盘重量轻、热容大、瞬间吸热性和耐磨性好，可承受连续刹车和过载制动，在
刹车盘温度达140(TC以上时，碳刹车盘不变形，不粘结，使用寿命在1000个起 落架次以上，为钢刹车盘的4倍。由于以上原因，90年代以来，碳刹车盘已在 国内外大型民航飞机和新型军机上广泛应用。
但在国际上，碳/碳复合材料刹车盘市场几乎被美、英、法三国的五家公 司所垄断，价格昂贵，民用飞机须以旧换新，军机则完全封锁。我国民航每年 要用巨额外汇从国外进口这一贵重的航空器材，而军用飞机不得不长期使用重 量大、性能低的金属刹车盘，对提高我军的战斗能力极为不利。而且废弃的刹 车盘户对环境造成很大的污染和破坏。
因此，针对国防和中国民航的迫切要求，有必要研究一种能够修复、翻新、 再利用到寿后废弃的碳/碳航空刹车盘的技术及其工艺，不但可以将一部分废弃 的飞机刹车盘翻新再利用，还可以极大的节约原材料，节省航天、航空工业的 巨大开支，以及保护日益恶化的自然环境。
发明内容
本发明提供一种碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工艺，通过对废弃的飞机 刹车盘的修复、翻新与再利用，达到节约资源与开支，环保的方法。
碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工艺是这样实现的它包含8道工序
1是检测工序，通过对到寿后的碳/碳航空刹车盘各项指标的检测确定其是
否可修复，并定下修正指标；2是切削工序，是根据检测工序中定下的修正指标，即可切削的厚度，将刹 车盘被磨损的表面切下，使露出新的内层表面。
3是拉槽工序，将刹车盘表面拉出齿形槽，使两片或以上的刹车片通过齿形
啮合结合在一起。
4是粘合工序，通过一种特殊的高温粘接剂将刹车片宏观结合； 5是整形工序，对粘合好的刹车盘进行机加工整形，使接近于成品尺寸； 6是沉积工序，对粘合的刹车盘进行化学气相沉积工艺，使拼接的刹车盘从 微观上进行连接；
7是再次整形工序，对化学气相沉积完成后的刹车盘再次进行机加工整形， 满足设计尺寸的要求；
8是涂层工序，是对整形后的半成品进行抗氧化涂层的涂覆。
本发明的主要优点有
1、 工艺简单。从到寿后的碳/碳航空刹车盘废品到可以重新使用的成品只 需要8道简单工序，与新的碳/碳航空刹车盘的制备工艺相比，单项工艺简单， 质量容易控制，废品率低。
2、 成本很低。本发明中除高温粘接剂并不需要添加其他原材料，而是直接 由到寿后的废品处理而来；短时间(1-2天，而制备新的碳/碳航空刹车盘需要 沉积6个月)的化学气相沉积工艺也大大减少了设备、电力，人力，工时的使 用。
3、 特殊的拉槽工艺。其他碳/碳航空刹车盘的修复工艺，都是将刹车盘以 二维平面的方式结合，但刹车制动时刹车盘受到的是纯剪切的作用力；平面修 复结合的方式很容易失效，以至于发生重大事故。而本发明通过在刹车盘表面 拉出齿形槽，使两片或以上的刹车盘通过齿形啮合结合在一起，将剪切力转化 为正应力，大大提高了结合的强度，减少了失效的可能。
图1是本发明碳/碳航空刹车盘的翻新技术的工艺流程图。 图2是到寿后碳/碳刹车盘的磨损状况示意图。图3是本发明碳/碳复合材料飞机刹车盘的翻新技术的拉槽方式及结合效果图。
具体实施例方式
本发明提供一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新及其工艺，具体实施步骤 如下
如图l所示，本发明的技术工艺包含8道工序，包含1、检测工序，2、
切削工序，3、拉槽工序，4、粘合工序，5、整形工序，6、沉积工序，7、再次 整形工序，8、涂层工序等组成。
1、 检测工序。首先过对到寿后的刹车盘进行表观检测，观察刹车盘表面被 磨损的程度，有无其他损伤，如裂纹等；再使用比重计、密度仪、压力试验机
等相关设备测量其比重、致密度、强度等指标，决定修复的可能与否，定下修 正指标，即可切削的厚度。
2、 切削工序。根据检测工序中定下的修正指标，对可翻新的刹车盘进行机 加工表面切削工艺，切除刹车盘表层被严重磨损的部分，如图2所示，使露出 新的表面。
3、 拉槽工序。如图3所示，在刹车盘盘面拉出6或8道槽，扇形，固定槽 深。使两片或以上的刹车盘的结合方式为齿面啮合结合，这样可以扩大粘接时 的结合面，被常用于粘接技术中；也可以使沉积时有足够的结合面进行碳纤维 及基体的重新生长。
4、 粘合工序。通过一种新型高温粘接剂，如经过白炭黑、B4C改性的酚醛树脂 粘接剂，将2片或以上的刹车片进行粘合叠加，辅助一定的计算，使粘接好的刹 车片厚度略低于成品厚度。使用这种新型高温粘接剂的目的是为了下一步的整 形工序，使刹车片在一定的压力和高温中保持形态稳定，不会脱粘。由于粘接 剂在沉积工艺中会碳化，做一要严格控制其用量。
5、 整形工序。将粘合好的刹车片进行表面和尺寸的加工、夹装，准备下一 步的沉积工序。6、 沉积工序。指化学气相沉积(CVD)。碳/碳复合材料飞机刹车盘本身的 制备工艺即是通过多次化学气相沉积工艺而成，化学气相沉积工艺的原理是利 用气相化学反应在基底上沉积另一种固体材料的方法。整形工序后的刹车盘， 经过设置特定工艺参数(温度，压力等)的化学气相沉积工艺，断裂的碳纤维 与碳基体会重新生长，会使碳/碳刹车盘原本相对疏松的中部组织致密化，力学 性能得到提高，甚至超过新制备碳/碳航空刹车盘；并且沉积时间较短。
7、 再次整形工序。将沉积工序后的刹车盘进行简单的表面及尺寸修整，使 符合设计尺寸。
8、 涂层工序。碳/碳刹车盘的工作温度高达140CTC，而未作抗氧化处理的 碳/碳复合材料的起始氧化温度为37(TC，在50(TC以上迅速氧化，导致碳/碳复 合材料毁灭性破坏，这就要求对碳/碳复合材料进行合适的抗氧化保护。目前研 究较为成熟的复合涂层体系有B4C/SiC、 Si3N4/ SiC等TiC/ SiC/ Zr02_MoSi2， SiOAl203-ALSiCf莫来石复合涂层等，涂层工艺有溶胶-凝胶法，等离子喷涂法
权利要求
1. 一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工艺其特征是包括8道工序1)检测工序，通过对到寿后的碳/碳航空刹车盘各项指标的检测确定其是否可修复，并定下修正指标；2)切削工序，是根据检测工序中定下的修正指标，即可切削的厚度，将刹车盘被磨损的表面切下，使露出新的内层表面；3)拉槽工序，将刹车盘表面拉出齿形槽，使两片或以上的刹车片通过齿形啮合结合在一起；4)粘合工序，通过一种特殊的高温粘接剂将刹车片宏观结合；5)整形工序，对粘合好的刹车盘进行机加工整形，使接近于成品尺寸；6)沉积工序，对粘合的刹车盘进行化学气相沉积工艺，使拼接的刹车盘从微观上进行连接；7)再次整形工序，对化学气相沉积完成后的刹车盘再次进行机加工整形，满足设计尺寸的要求；8)涂层工序，是对整形后的半成品进行抗氧化涂层的涂覆。
2. 根据权力要求1所述的一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工 艺，其特征在于根据权力要求1所述的一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新 技术及其工艺，其特征在于采用一种新型高温粘接剂将2片或以上的切削过 的刹车片进行粘合叠加，辅助一定的计算，使粘接好的刹车片厚度略低于成品 厚度。
3. 根据权力要求1所述的一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工 艺，其特征在于采用一种特殊的齿面切割方式，以扩大粘接时的结合面和沉 积时足够的结合面。
4. 根据权力要求1所述的一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工 艺，其特征在于采用化学气相沉积工艺，使粘合断面中的碳纤维和碳基体重 新生长连成整体，实现微观上的连接。
全文摘要
本发明涉及一种到寿后的碳/碳航空刹车盘的翻新技术及其工艺。包括8道工序通过对到寿后的碳/碳航空刹车盘各项指标的检测确定其是否可修复，并定下修正指标；将刹车盘被磨损的表面切下，使露出新的内层表面；将刹车盘表面拉出齿形槽，使两片或以上的刹车片通过齿形啮合结合在一起；通过一种特殊的高温粘接剂将刹车片宏观结合；对粘合好的刹车盘进行机加工整形，使接近于成品尺寸；对粘合的刹车盘进行化学气相沉积工艺，使拼接的刹车盘从微观上进行连接；对化学气相沉积完成后的刹车盘再次进行机加工整形，满足设计尺寸的要求；最后对整形后的半成品进行抗氧化涂层的涂覆，得到翻新后的成品。本发明可对大约40％到寿后的碳/碳航空刹车盘进行翻新再利用，实现原材料的节约，航天、航空工业的巨大开支的压缩，以及环保价值。
文档编号F16D69/00GK101413558SQ20081018053
公开日2009年4月22日 申请日期2008年11月28日 优先权日2008年11月28日
发明者丽 景, 力 杨 申请人:力 杨