Eisenpyrit für Bremsbeläge
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.
Pyrit wird in erster Linie als - vielleicht kontraintuitiv - Schmiermittel bei der Herstellung von Bremsbelägen für eine Vielzahl von Anwendungen verwendet. 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.
Wie wird es 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.
Darüber hinaus können die Schwefeldioxide, die während der Pyritzersetzung entstehen können, die thermische Zersetzung des synthetischen Bindeharzes selbst verlangsamen, was zu einem zusätzlichen Vorteil für die Langlebigkeit der Werkzeuge führt(19). Füllstoffe, wie z. B. Pyrit, werden typischerweise im Schleif- und kunstharzgebundenen Scheibenraum im Belastungsbereich von bis zu 20 Gew.-% verwendet, verglichen mit dem Schleifmittel selbst, das in 65 bis 90 % enthalten sein kann, und dem Phenol-/Kunstharzbindemittel, das zwischen 5 und 20 Gew.-% verwendet wird(20). Pyrit gilt als "bevorzugter" Füllstoff für solche Anwendungen - angeblich aufgrund seines niedrigen Preises und seiner hohen Leistung in einer Vielzahl von Schleifszenarien.
Kunstharzgebundene Schleifscheiben werden in konventionellen, hochpräzisen und superabrasiven Schleifsituationen eingesetzt, für die beiden letztgenannten Szenarien ist die hohe Wärmekapazität von Pyrit als Kühlkörper von Vorteil, da sie die Temperatur am Ort der Schleifaktivität senkt und so die Leistung steigert(21). Die Bindung selbst ist bekannt für ihre Fähigkeit, hohen Stoßbelastungen standzuhalten.
Pyrit wird in reiner monokristalliner Form zugegeben und nimmt eine splitter- oder nadelartige Form an, diese Zugabe trägt nicht nur zur Verbesserung der Wärmeleitfähigkeit bei, wie bereits erwähnt, sondern erhöht auch die Zugfestigkeit und Porosität des Harzes. Insgesamt wird die Haltbarkeit erhöht, was zu mehr Schleifzeiten und weniger Anforderungen an den Austausch des Schleifwerkzeugs führt. Pyrit wird in vielen verschiedenen Schleifscheiben des Harzbindungstyps verwendet, einschließlich Anwendungen mit Keramik-, Hartmetall- und Aluminiumoxid-Schleifmitteln.
Als Füllstoff wird Pyrit zu kunstharzgebundenen Schleifscheiben hinzugefügt, um in erster Linie die Festigkeit zu verbessern, aber zu den weiteren Vorteilen gehört eine gesicherte Bereitstellung von Platz für die Zugabe von Bearbeitungs- oder Kühlschmierstoff; bieten eine bessere Stoßfestigkeit durch die Masse des Rades; eine Umgebung schaffen, die eine allmähliche und kontrollierte Erosion von Bindungen ermöglicht, um frische Schneidkanten freizulegen und eine gewisse chemische Beständigkeit des Rades gegenüber Kühl- oder Bearbeitungsschmierstoffen zu gewährleisten(22). Die allgemeine Gesamtstabilität des Harzes wird durch das Vorhandensein von Füllstoffen besonders verbessert, ebenso wie die allgemeinen Leistungsmerkmale der Biegefestigkeit(23).
Es hat sich gezeigt, dass Schleifscheiben, die Pyrit als Komponente neben Glasfaser und Bakelit als Bindemittel verwenden, über lange Zeit haltbarer sind als solche, die nur Kohlenstoffelemente enthalten(24), und zwar um etwa 30 %, wenn nur 7,8 Gew.-% Pyrit verwendet wurden. Pyrit ist nicht nur für die konventionelle Herstellung von Schleifscheiben und/oder -medien anwendbar, sondern kann auch in neuartigen neuen Produktionsverfahren für Schleifmedien verwendet werden, wie z. B. solche, die durch Lasersintern und 3D-Druck hergestellt werden(25).
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