飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法及所用粘接剂与流程

技术特征：
1.一种碳基复合材料用粘接剂，其特征在于，包括混合粉末和聚硅氮烷树脂溶液，室温条件下，将25～30wt.％的铝粉末、20～25wt.％的硅粉末、 10～20wt.％的碳粉末、10～15wt.％的氮化铝粉、10～15wt.％的二硅化钼粉、10～15wt.％的二硼化锆粉，加入到球磨机中混合研磨制成混合粉末；将混合粉末与聚硅氮烷树脂溶液按照2~3:1的质量比同时加入到容器中搅拌配制得到粘接剂。2.根据权利要求1所述的碳基复合材料用粘接剂，其特征在于，聚硅氧烷树脂溶液由分子量为10~20万的聚硅氮烷树脂和二甲苯混合而成，其中聚硅氮烷树脂与二甲苯的质量比为1.5:1。3.根据权利要求1所述的碳基复合材料用粘接剂，其特征在于，铝粉粒度范围是200~325目，硅粉粒度范围是200~325目，碳粉粒度范围是300~400目，氮化铝粉粒度范围是300~400目，二硅化钼粉粒度范围是300~400目 ，二硼化锆粉粒度范围是150~325目。4.根据权利要求1所述的碳基复合材料用粘接剂，其特征在于，混合粉末在球磨机的研磨时间为50min。5.根据权利要求1所述的碳基复合材料用粘接剂，其特征在于，搅拌时间为1~2h。6.一种飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法，其特征在于，按如下步骤进行：s1、筛选与配对：目视检查碳盘表面形态，厚度超出标准碳盘半盘厚度4mm以上；s2、加工及表面处理：将s1筛出的碳盘厚度加工至标准厚度的1/2，在粘接面加工沟槽，将加工后碳盘表面清理干净，置于装有无水乙醇的超声波清洗机中清洗，超声清洗干净后烘干冷却；s3、碳化硅界面：按化学计量比称取硅粉和二氧化硅粉，搅拌均匀后铺在石墨坩埚内，将s3冷却后碳盘放置在石墨坩埚上，将石墨坩埚和碳盘一同进行高温处理，在粘接面实现碳化硅界面的制备；s4、粘接：将权利要求1~5任一项所述的碳基复合材料用粘接剂涂抹在带有沟槽的粘接面上；将两片碳盘对准界面合拢，将合拢后碳盘置于热压机上，并施加压力，同时利用垫条控制胶层的厚度，胶层厚度控制在0.10~0.15mm；s5、固化：将s4粘接好的碳盘静置12h后，以5℃/小时的速率升温至150~300℃后保温2小时完成粘接剂的固化，整个固化期间通过给粘接好的碳盘施加与s4同样的压力；s6、碳化：将固化后的碳盘放入高温真空设备中，在-0.1mpa的真空环境下以50℃/小时的速率升温至1000~1200℃后保温2~4小时完成粘接剂的碳化；s7、防氧化涂层处理：在碳盘非摩擦部位涂抹磷酸盐涂层，完成修复。7.根据权利要求6所述的飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法，其特征在于，s2中超声清洗时间为30~60min，超声清洗后烘干温度为100℃~120℃，烘干时间为3~5h。8.根据权利要求6所述的飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法，其特征在于，s3中高温处理温度为1600℃~1800℃，处理时间为1~2h。9.根据权利要求6所述的飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法，其特征在于，s3中化学计量比为硅粉过量5~10%，硅粉、二氧化硅粉粒度范围均为30~50目。10.根据权利要求6所述的飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法，其特征在于，s7中涂层处理步骤为：
s7-1、称料粉：按照比例称取10～15wt.％si粉、20～25wt.％aln粉、5～10wt.％b4c粉、2～5wt.％y2o3粉、10～15wt.％zno、15～20wt.％zn3(po4)2粉、20～25wt.％mg3(po4)2粉，放入玛瑙研钵中充分研磨混合30~60min；s7-2、配料浆：向混合后的粉末中滴入质量浓度为20～25wt.％磷酸溶液，混合后的粉末与磷酸溶液的重量比为1：（2.0~2.5），之后使用磁力搅拌器充分搅拌30-60min，配制成磷酸盐涂层料浆；s7-3、涂刷：使用软毛刷蘸取调配好的涂层料浆，均匀涂刷在碳盘非摩擦部位，涂层厚度控制在0.05~0.1mm；s7-4、烘干：将碳盘放置在100~120℃烘箱中，干燥处理3~5h，至表面干燥；s7-5、热处理：烘干后的碳盘置于高温设备中，在氮气保护气氛下，以5℃/min的升温速率升至700~750℃，保温2h，降至室温后取出。

技术总结
本发明公开了一种飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法及所用粘接剂，涉及碳基复合材料修复处理技术领域。本发明提供了一种飞机碳/碳复合材料刹车盘修复方法及所用粘接剂，粘接剂具有高温、高强度、性能稳定、可靠性高的优点，在粘接面利用化学气相反应方法制备碳化硅界面，然后以聚硅氮烷树脂为基体，同步引入各种耐高温填料，经过研磨、混合、固化、碳化得到耐高温的陶瓷基粘接剂，经过该方法制备的陶瓷基粘接剂与碳基复合材料热膨胀系数接近，热匹配性良好，抗热震性能优异。抗热震性能优异。抗热震性能优异。


技术研发人员：杨闯 范永中 刘冬玲 陈贺
受保护的技术使用者：宏德新材料科技（葫芦岛）股份有限公司
技术研发日：2022.08.19
技术公布日：2022/11/29