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龙图腾网获悉西安工程大学申请的专利一种高耐久性微纳结构碳陶复合材料刹车盘及其制备方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN120736915B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-12-26发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202511233064.0，技术领域涉及：C04B35/83；该发明授权一种高耐久性微纳结构碳陶复合材料刹车盘及其制备方法是由樊威;张海洋;龙晶;李娟子;杨雪设计研发完成，并于2025-09-01向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种高耐久性微纳结构碳陶复合材料刹车盘及其制备方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种高耐久性微纳结构碳陶复合材料刹车盘及其制备方法，通过梯度纳米粒子分布实现了表面保护与芯部渗Si效率的协同优化，表面层采用高SiC浓度，通过物理阻挡和化学钝化双重机制抑制熔融Si侵蚀，摩擦系数波动显著降低；外层采用低SiC浓度，减少熔融Si渗透阻力，保证渗Si均匀性，热膨胀系数差异缩小；同时叠层针刺工艺通过机械互锁与纤维取向优化双重机制提升性能，12‑20针的针刺密度使刺针倒钩穿透碳纤维层形成物理锚定，刺针工艺优化渗Si通道，层间梯度结构以及针刺形成的三维网络分散了制动应力，界面脱粘风险降低；在高强度频繁制动场景下，裂纹萌生概率降低，制动盘局部应力减少，有效降低磨损率，制动过程更平稳。

本发明授权一种高耐久性微纳结构碳陶复合材料刹车盘及其制备方法在权利要求书中公布了：1.一种高耐久性微纳结构碳陶复合材料刹车盘制备方法，其特征在于，包括：S1、将PAN粉末、N,N-二甲基甲酰胺溶剂和纳米粒子分别按照不同质量比例混合均匀，配制出SiC浓度高到低梯度的表面层、中间层和外层的PAN静电纺丝溶液； 其中，通过按照质量比为PAN粉末：纳米粒子：N,N-二甲基甲酰胺溶剂＝1:1.2-1.8：7.5；作为表面层的PAN静电纺丝溶液； 通过按照质量比为PAN粉末：纳米粒子：N,N-二甲基甲酰胺溶剂＝1:0.8-1.1：7.5；作为中间层的PAN静电纺丝溶液； 通过按照质量比为PAN粉末：纳米粒子：N,N-二甲基甲酰胺溶剂＝1:0.2-0.7：7.5，作为外层的PAN静电纺丝溶液； S2、将S1中制备的表面层、中间层和外层的PAN静电纺丝溶液沉积于碳纤维网胎上，将S1中制备的表面层、中间层和外层的PAN静电纺丝溶液沉积于无纬布上，烘干得到纳米纤维包覆的碳纤维网胎和无纬布； 其中沉积参数为： 设置纺丝参数设置为电压为26-28kV、流速0.8-1.0mLh；设置要纺丝的碳纤维网胎及无纬布的纺丝距离为18-20cm，将表面层PAN静电纺丝溶液静电纺丝在碳纤维网胎及无纬布表面，沉积第一浓度层； 调整纺丝参数电压至24-25kV，流速1.0-1.2mLh；设置要纺丝的碳纤维网胎及无纬布的纺丝距离20-22cm，将中间层PAN静电纺丝溶液静电纺丝在第一浓度层上，沉积第二浓度层； 调整纺丝参数电压为22-24kV，流速1.2-1.5mLh；设置要纺丝的碳纤维网胎及无纬布的纺丝距离22-24cm，将外层PAN静电纺丝溶液静电纺丝在第二浓度层上，沉积第三浓度层； S3、将S2中制备的纳米纤维包覆的碳纤维网胎和无纬布交替叠层，接力针刺至预设厚度，烘干后得到碳纤维预制件干坯，并粗加工，得到碳纤维预制件； 其中，针刺的方法,包括以下步骤：利用棱边带倒钩的刺针对碳纤维网胎和无纬布进行针刺，反复针刺至预设厚度为10-30mm；其中针刺密度为12-20针cm2，针刺深度为10-20mm； S4、将S3中制备的碳纤维预制件进行预氧化和碳化，得到碳化的碳纳米纤维预制件干坯； S5、将S4中制备的碳化的碳纤维预制件干坯进行CVI，并进行热处理后再进行机械切削加工，得到CC复合材料坯体； S6、将Si粉覆盖于S5制备的CC复合材料坯体上，进行RMI处理，经机械切削加工后，得到碳陶复合材料刹车盘。

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