碳陶刹车盘及其制造方法、车辆与流程
本申请涉及刹车盘，具体涉及一种碳陶刹车盘及其制造方法、车辆。
背景技术：
1、目前的碳陶刹车盘分为短纤维碳陶盘和长纤维碳陶盘，其中短纤维碳陶盘为市面上常见的碳陶刹车盘，其采用短纤维以模压工艺制造而成，因为制造成本较低所以受到广泛的青睐。
2、但是，短纤维增强体的强度相较于长纤维增强体较低，而在刹车时，由于刹车片与碳陶刹车盘接触的表层区域会受到的剪切力大，所以在长期使用后，短纤维碳陶盘容易出现表面裂纹的现象。长纤维碳陶盘的综合力学性能较好，但是其制备成本高，成为了制约其广泛应用的原因。
3、所以如何提供一种综合力学性能较好且制造成本较低的碳陶刹车盘成为了关键问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种碳陶刹车盘及其制造方法、车辆，解决刹车盘力学性能较差和成本较高的问题。
2、为实现本申请的目的，本申请提供了如下的技术方案：
3、第一方面，本申请提供一种碳陶刹车盘，所述碳陶刹车盘包括长纤维层和短纤维层，所述短纤维层相背的两侧均设有所述长纤维层；所述长纤维层中的纤维长度s2大于等于60mm，所述短纤维层中的纤维长度s1小于等于30mm。
4、一种实施方式中，所述短纤维层中的纤维长度s1满足：10mm≤s1≤30mm；所述长纤维层中的纤维长度s2满足：60mm≤s2≤420mm。
5、一种实施方式中，所述短纤维层的厚度h1与任一所述长纤维层的厚度h2的比满足：4≤h1/h2≤64。
6、一种实施方式中，所述长纤维层的厚度h2范围为0.5mm～6mm。
7、一种实施方式中，所述短纤维层的厚度h1范围为26mm～32mm。
8、一种实施方式中，所述短纤维层包括短纤维、碳化硅、碳和硅，其中，所述短纤维的质量占比为30％～60％，所述碳化硅的质量占比为30％～50％，所述碳的质量占比为10％～15％，所述硅的质量占比为1％～4％。
9、一种实施方式中，所述长纤维层包括长纤维、碳化硅和硅，其中，所述长纤维的质量占比为15％～30％，所述碳化硅的质量占比为60％～80％，所述硅的质量占比为2％～10％。
10、一种实施方式中，所述短纤维层包括短纤维束，所述短纤维束中含碳纤维的数量为1000根～8000根。
11、一种实施方式中，所述长纤维层包括长纤维束，所述长纤维束中含碳纤维的数量为6000根～12000根。
12、一种实施方式中，所述长纤维层包括多个长纤维子层，所述长纤维子层的厚度h21范围为0.15mm～0.5mm。
13、第二方面，本申请还提供一种碳陶刹车盘的制造方法，包括：将碳粉，酚醛树脂粉，碳化硅粉和短纤维束混合以得到短纤维混合料；将碳化硅颗粒和酚醛树脂粉混合以得到涂刷浆料，将涂刷浆料涂刷于长纤维布表面以得到涂刷长纤维布；将所述短纤维混合料设置于所述涂刷长纤维布的表面，并经固化和碳化后得到碳陶刹车盘；所述碳陶刹车盘包括长纤维层和短纤维层，所述短纤维层相背的两侧均设有所述长纤维层，所述长纤维层中的纤维长度大于所述短纤维层中的纤维长度；所述短纤维层的厚度h1与任一所述长纤维层的厚度h2的比满足：4≤h1/h2≤64。
14、第三方面，本申请还提供一种车辆，包括第一方面各项实施方式中任一项所述的碳陶刹车盘。
15、本申请提供一种由长纤维和短纤维共同组成的碳陶刹车盘，碳陶刹车盘包括长纤维层和短纤维层，并且短纤维层相背的两侧均设有长纤维层，由于长纤维层中的纤维长度大于短纤维层中的纤维长度，以此使得碳陶刹车盘与刹车卡钳的刹车片的接触处为长纤维层，长纤维层能够确保与刹车片的接触处保留有足够的力学强度，能够避免在长期使用过程中出现刹车片损坏的情况；同时，通过使用长纤维和短纤维结合的方式，摒弃了现有中单一用料(只用长纤维或短纤维)的方式，能够通过减少长纤维的使用以达到节约成本的目的。
技术特征：
1.一种碳陶刹车盘，其特征在于，所述碳陶刹车盘包括长纤维层和短纤维层，所述短纤维层相背的两侧均设有所述长纤维层；所述短纤维层中的纤维长度s1小于等于30mm，所述长纤维层中的纤维长度s2大于等于60mm。
2.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述短纤维层中的纤维长度s1满足：10mm≤s1≤30mm；所述长纤维层中的纤维长度s2满足：60mm≤s2≤420mm。
3.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述短纤维层的厚度h1与任一所述长纤维层的厚度h2的比满足：4≤h1/h2≤64。
4.根据权利要求2所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述长纤维层的厚度h2范围为0.5mm～6mm；和/或，所述短纤维层的厚度h1范围为26mm～32mm。
5.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述短纤维层包括短纤维、碳化硅、碳和硅，其中，所述短纤维的质量占比为30％～60％，所述碳化硅的质量占比为30％～50％，所述碳的质量占比为10％～15％，所述硅的质量占比为1％～4％。
6.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述长纤维层包括长纤维、碳化硅和硅，其中，所述长纤维的质量占比为15％～30％，所述碳化硅的质量占比为60％～80％，所述硅的质量占比为2％～10％。
7.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述短纤维层包括短纤维束，所述短纤维束中含碳纤维的数量为1000根～8000根。
8.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述长纤维层包括长纤维束，所述长纤维束中含碳纤维的数量为6000根～12000根。
9.根据权利要求1所述的碳陶刹车盘，其特征在于，所述长纤维层包括多个长纤维子层，所述长纤维子层的厚度h21范围为0.15mm～0.5mm。
10.一种碳陶刹车盘的制造方法，其特征在于，包括：
11.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至9任一项所述的碳陶刹车盘。
技术总结
一种碳陶刹车盘及其制造方法、车辆，碳陶刹车盘包括长纤维层和短纤维层，短纤维层相背的两侧均设有长纤维层；长纤维层中的纤维长度S2大于等于60mm，短纤维层中的纤维长度S1小于等于30mm。长纤维层能够确保与刹车片的接触处保留有足够的力学强度，能够避免在长期使用过程中出现刹车片损坏的情况；同时，通过使用长纤维和短纤维结合的方式，摒弃了现有中单一用料的方式，能够通过减少长纤维的使用以达到节约成本的目的，所以本申请提供的碳陶刹车盘具有极高的商业化价值。
技术研发人员：林信平,杨涛,江品颐,赵顺
受保护的技术使用者：比亚迪股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5