Eisenpyrit

Eisenpyrit-Anwendungen in kunstharzgebundenen Rädern und Bremsbelägen

Was ist Eisenpyrit?

Eisenpyrit ist ein natürlich vorkommendes Sulfidmineral und das häufigste Beispiel für das Sulfidmineral. Es ist natürlich in Quarznähten und neben Kohlevorkommen gefunden. In seiner reinen Form hat es einen metallischen Glanz, der ihm ein oberflächliches Aussehen zu Gold verleiht - daher wird Pyrit oft als "Narrengold" bezeichnet. Pyrit findet viele Verwendungen, aber aufgrund seiner relativ kostengünstigen Kosten und moderaten bis hohen Härtegradvon 6-7 auf der Mohs-Skala, im Vergleich zu Eisen (4 Mohs) und menschlichen Fingernagel (2 Mohs).

Aufgrund dieser Härte findet man sie oft in mechanischen Umgebungen, in denen eine hohe Toleranz des Widerstandsdrucks erforderlich ist, wie z.B. ein Bauteil in Bremsbelägen und als aktiver Füllstoff in Schleifscheiben für die verarbeitendes Gewerbe, aber wo ein superhartes Material wie Diamant nicht erforderlich ist. Neben einer hohen Härte hat Pyrit eine moderate thermische Zersetzungstemperatur, die zwischen 540-700 °C in Eisen(ii)sulfid und Elementarschwefel zerfällt. Es ist auch ungiftig und obwohl es hauptsächlich aus Eisen nach Gewicht besteht, wird Pyrit nicht als nützliche Eisenquelle angesehen.

Eisenpyrit für Bremsbelag

Bremsbeläge bestehen aus Reibungszusätzen. Zu den Bremsbelag-Additiven gehören Bindemittel, Füllstoffe und Verstärkungsfasern, die zusammen ein Pad produzieren, das einfach herzustellen und zuverlässig ist, während gleichzeitig unerwünschte Nebenwirkungen wie übermäßiges Rauschen und Hitze reduziert werden.

EisenPyrit Pulver wird in erster Linie als Bremsbelag-Additiv/Reibungsadditiv und als Schmiermittel bei der Herstellung von Bremsbelägen für eine Vielzahl von Anwendungen eingesetzt. Eisenpyrit Anwendung kann ein Bremsbelag Füllstoff enthalten. Die Zugabe von Pyrit zum Pad moduliert das Härte-Reibungsverhältnis, ein entscheidender Faktor für die Leistung eines Bremsbelags, da ein zu harter Feststoff auch spröde sein könnte, was dann im Hochdruck- und Hitzeszenario der Reibungsbremsung scheitern würde. Ein ausgefallenes Bremsbelag bedeutet ineffizientes Bremsen und potenzielle Lebensgefahr. Bremsfunktionen durch Umwandlung von kinetischer Energie in Wärmeenergie - daher ist es entscheidend, dass jedes Bremsbelag eine hohe Gesamtfähigkeit hat, Wärme gleichmäßig zu verteilen.

Bremsbelag und Bremsscheibe

Wie wird es benutzt?

Eisenpyrit für Bremsbeläge wird als Schmiermittel in der Bremsbelag-Konstruktion sowie als Bremsbelagfüller verwendet. Der Begriff "Schmiermittel" scheint kontraintuitiv, aber bei der Anwendung des Bremsens ist es entscheidend, dass jedes Mal ein einheitliches Bremsmuster erreicht wird. Daher verwenden Bremsbelaghersteller Reibungszusätze - sowohl Schmierstoffe als auch Schleifmittel -, um den Bremsweg für gleichmäßigkeit zu modulieren.

Die Wahl des Schmiermittels ist oft, um sicherzustellen, dass die Betriebstemperaturen unter denen der metallischen Bremsbelag-Montage gehalten werden. Die Zersetzungstemperatur von semimetallischem Pyrit passt perfekt zu den Anforderungen. Schmierstoffe können zwischen 5 und 30 der Zusammensetzung eines Bremsbelags ausmachen, und typischerweise wird Pyrit als fein gemahlenes Pulver in den Herstellungsprozess der Bremsbelage aufgenommen. Zusätzlich zum Schmierstoffweg hilft Pyrit bei der Wärmeableitung im Pad, wo Pyrit zusätzlich zur Reibungsadditivrolle in einer Füllrolle wirkt.

Eisenpyrit für Bremsbeläge wird in Hochleistungsbremsbelägen und Schuhen (für verschiedene Bremsarten) sowohl als Reibzusatz als auch als Bremsbelagfüller, insbesondere im Automobilbereich, von Marken wie Ferodo, Road House und Bosch - neben metallischem Eisen, Hämatit und Kohlenstoff als primäre Reibmaterialien.

Bremsbeläge und Bremsscheiben aus Eisenpyrit

Eisenpyrit in kunstharzgebundenen Rädern

Ein harzgebundenes Rad ist eine Art von Schleifscheibe in der Industrie verwendet, sie bestehen aus einem Schleifmittel (wie Siliziumkarbid oder synthetischen Diamanten, oft als "Grit" bezeichnet), ein Füllstoff (in der Regel eine anorganische Verbindung) und ein Bindemittel. Die Bindemittel sind organischer Natur, typischerweise Phenolharze. Eisenpyrit für Schleifscheiben ist eine effektive und wirtschaftliche Wahl als Schleifscheibenfüller. Die Zugabe eines Füllstoffs zu einem Harz verbessert das Harz (und damit die Gesamtwerkzeuge) durch Zugabe von Hitzebeständigkeit, Zähigkeit und Bruchfestigkeit und ist oft für die Erhöhung der Porosität verantwortlich.

Porosität ist ein wichtiges Konzept in industriellen Schleifanwendungen. Eine höhere Porosität erhöht die Kühlmittelzufuhr in den Mahlbereich und ermöglicht gleichzeitig die Entfernung von Schmutz und Rückständen. Ein Füllstoff kann auch als sekundäres Schleifmittel fungieren. Übliche Schleifscheiben haben in der Regel einen Harzgehalt von etwa 8 Gew., Füllstoffgehalt um 3 Gew.,- wobei die Waage primär schleifmittel/körnig ist.

Wie wird Eisenpyrit für Schleifscheiben verwendet?

Bei der Herstellung von phenolischen Harz-Gebunden-Schleifscheiben wird Pyrit als Füllstoff im Harz neben der Körnung zugesetzt, wobei die Zugabe von Füllstoffen teilweise für die Qualität und Härte des Harzes insgesamt verantwortlich ist. Eisenpyrit-Anwendungen umfassen die Verwendung als Schleifscheibenfüller, Pyrit wird als "aktiver Füllstoff" beschrieben, da die Oberfläche des Eisenpyrits mit anderen Verbindungen im Harz interagiert, was eine miteinander verbundene Füllstoffmikrostruktur ausmacht. Schwefel – enthaltende Additive wie Pyrit verhindern die Bildung von Metalloxidschichten durch eine Hochtemperatur-Redoxreaktion, die wiederum die Verzögerung der Oxidation der Phenolharzbindung selbst verursacht und wiederum die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert.

Schleifscheibe mit Funken
Schleifmaschine, die Eisenpyrit verwendet

Harzgebundene Schleifscheiben werden in konventionellen, hochpräzisen und super abrasiven Schleifsituationen eingesetzt, für die beiden letztgenannten Szenarien kommt die hohe Wärmekapazität von Pyrit als Kühlkörper von Vorteil, wodurch die Temperatur an der Stelle der Schleifaktivität reduziert wird. und damit die Leistungssteigerung. Die Bindung selbst ist bekannt für ihre Fähigkeit, hohen Stoßbelastungen standzuhalten.

Eisenpyrit für Schleifscheiben wird in der reinen monokristallinen Form hinzugefügt, in einer Splitter- oder Nadelform, diese Zugabe hilft nicht nur bei der Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit, wie bereits erwähnt, sondern erhöht die Zugfestigkeit und Porosität der Harz verklebt esabrasiv. Insgesamt wird die Haltbarkeit erhöht, was zu mehr Schleifzeiten und weniger Anforderungen an den Austausch des Schleifwerkzeugs führt. Pyrit wurde in vielen verschiedenen harzgebundenen Schleifmittelqualitäten eingesetzt, einschließlich Anwendungen mit Keramik, Hartmetall und Aluminiumoxid-Schleifmitteln.

Wo sonst wurde Pyrit verwendet?

Eisen Pyrit Verwendet werden, haben eine große Palette in anderen industriellen Situationen als Quelle von Schwefel, Pyrit-Schmirser haben sich als ein guter Zusatz/Füllstoff für Bitumen im Straßenbau verwendet. Das resultierende Pyrit-dotierte Bitumen führte zu guten Daten bei der Prüfung auf Mischbarkeit, Stabilität und Durchfluss. Diese Zugabe von Pyrit-Schallen kann als ökologisch vorteilhaft angesehen werden, da sie verhindert, dass Pyrit-Schallen (ein Nebenprodukt der Kohleproduktion) sonst vergeudet werden. Als Bestandteil der "Schungit"-Lagerstätten wurde Eisenpyrit in kleinen Mengen gefunden und wurde zusammen mit anderen Mineralien als Verarbeiter für die Herstellung synthetischer Kautschuke verwendet.

Abgesehen davon, dass es sich um einen Füllstoff handelt, hat Pyrit in den letzten Jahren andere Verwendungen gefunden, insbesondere als Kathode in neuen Arten von Batteriezellen. Eine nanokristalline Pyritkathode wurde neben einer Magnesiumanode in einem doppelten Natrium-Magnesium-Salzelektrolyten verwendet, was eine Energiedichte von circa bietet. 210 Wattstunden pro Kilogramm, vergleichbar mit marktführenden Lithium-Ionen-Zellen und doppelt so viel Magnesium-Ionen-Zellen.

Diese Leistung ist besonders gut angesichts der niedrigen Materialkosten. Eisenpyrit wurde als potenziell nützliches Material für die Herstellung von flexiblen Solarzellen identifiziert, die einen hohen solarabsorbierenden Charakter mit viel dünneren Schichten aufweisen, als es für Silizium verwendet würde. Die Forscher haben jedoch herausgefunden, dass Schwierigkeiten, die durch Oberflächendefekte (ein Mangel an Schwefelatomen in der Kristallstruktur) entstehen, Ineffizienzen bei der Verwendung als Solarzellen verursachen. Trotzdem wird an diesem scheinbar vielversprechenden Material gearbeitet.

Schleifscheiben

Zusammenfassung

  • Eisenpyritpulver ist ein natürlich vorkommendes Mineral aus Schwefel, das eine gute Härte hat und ein thermisches Stabilitätsprofil hat, das bei Brems- und Schleifanwendungen nützlich ist, es ist auch relativ kostengünstig und ungiftig.
  • Eisenpyrit-Anwendungen umfassen die Verwendung als Reibungszusatz bei der Herstellung von Bremsbelägen und Schuhen sowie als Schmiermittel, um die Gleichmäßigkeit im Bremsprozess zu gewährleisten.
  • Es wird in harzgebundenen Rädern als aktiver Füllstoff verwendet, was die Leistung der gesamten Schleifscheibe durch Erhöhung der Porosität, modulationierende Wärmeleitung und körperliche Festigkeit des Rades verbessert.
  • Es hat sich gezeigt, dass Pyrit ein nützlicher Füllstoff in der Bitumenproduktion ist, der traditionelle Füllstoffe wie Kalkstein und Zement und kleine Mengen in der Kautschukproduktion ersetzt.
  • Eisen Pyrit verwendet außerhalb von Füllstoffen gehören in gemischten Batteriezellen, und als potenzielles Material für die Solarstromerzeugung.
Bremsbelag und Bremsscheibe

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Pyritpulver im Topf