Pyrite de fer

Applications de la pyrite de fer dans les roues et les garnitures de frein collées à la résine

Qu'est-ce que la pyrite de fer?

La pyrite de fer est un minéral sulfuré naturel, et est l'exemple le plus commun du minerai de sulfure. On le trouve naturellement dans les coutures de quartz et à côté des gisements de charbon. Dans sa forme pure, il a un lustre métallique qui lui donne une apparence superficielle à l'or - d'où la pyrite est souvent appelé «or de l'imbécile». Pyrite trouve de nombreuses utilisations, mais en raison de son coût relativement peu coûteux et des niveaux modérés à élevés de dureté de 6-7 sur l'échelle de Mohs, par rapport au fer (4 Mohs) et ongle humain (2 Mohs).

En raison de cette dureté, il peut souvent être trouvé étant utilisé dans des paramètres mécaniques où une tolérance élevée de la pression résistive est nécessaire, comme un composant dans les plaquettes de frein et comme un remplissage actif dans les roues de meulage pour le secteur manufacturier, mais lorsqu'un matériau super-dur comme le diamant n'est pas nécessaire. En plus des niveaux élevés de dureté, la pyrite a une température de décomposition thermique modérée, se décomposant entre 540-700 oC en fer(ii) sulfure et soufre élémentaire. Elle est également non toxique et, bien qu'elle soit composée principalement de fer par poids, la pyrite n'est pas considérée comme une source utile de fer.

Pyrite de fer pour garniture de freins

Les plaquettes de frein sont composées d'additifs de friction. Les additifs de garniture de frein incluent, liants, remplisseurs et fibres de renforcement qui produisent collectivement un tampon qui est facile à fabriquer et fiable, tout en réduisant les effets secondaires indésirables tels que le bruit excessif et la chaleur.

Poudre de pyrite de fer est principalement utilisé comme additif de plaquette de frein/additif de frottement et comme lubrifiant dans la fabrication des plaquettes de frein, pour une variété d'applications. L'application de pyrite de fer peut inclure un remplissage de doublure de frein. L'ajout de pyrite au pad module la dureté - rapport de frottement, un facteur crucial dans la performance d'une plaquette de frein, comme un solide qui est trop dur pourrait également être fragile, qui serait alors échouer dans le scénario de haute pression et de chaleur de freinage par frottement. Une plaquette de frein défectueuse signifie un freinage inefficace et un risque potentiel pour la vie. Le freinage fonctionne par la conversion de l'énergie cinétique en énergie thermique - il est donc crucial que n'importe quel bloc-notes de frein a une capacité globale élevée de répartir la chaleur uniformément.

Plaquette de frein et disque de frein

Comment est-ce utilisé?

La pyrite de fer pour la doublure de frein est employée comme lubrifiant dans la conception de garniture de frein, aussi bien qu'un remplissage de doublure de frein. Le terme « lubrifiant » semble contre-intuitif, mais dans l'application du freinage, il est crucial qu'un modèle de freinage uniforme soit atteint à chaque fois. En tant que tel, les fabricants de plaquettes de frein utilisent des additifs de friction - lubrifiants et abrasifs - pour moduler la voie de freinage pour l'uniformité.

Le choix du lubrifiant est souvent de s'assurer que les températures de fonctionnement sont maintenues en dessous de celle du montage de la plaquette de frein métallique. La température de décomposition de la pyrite semi-métallique correspond parfaitement aux exigences. Les lubrifiants peuvent constituer entre 5 et 30 de la composition d'une plaquette de frein, et généralement la pyrite est ajoutée au processus de fabrication de plaquette de frein comme poudre finement moulue. En plus de la voie lubrifiante, la pyrite aide à la dissipation de chaleur dans le coussin, où la pyrite agit dans un rôle de remplissage, en plus du rôle additif de friction.

La pyrite de fer pour la doublure de frein est trouvée et utilisée dans les plaquettes et chaussures de frein haute performance (pour différents modes de freinage) comme additif de frottement et un remplissage de doublure de frein, particulièrement dans le secteur automobile, par des marques telles que Ferodo, Road House et Bosch - aux côtés du fer métallique, de l'hématite et du carbone comme matériaux de friction primaires.

plaquettes de frein et disque de frein fabriqué à l'aide de pyrite de fer

Pyrite de fer dans des roues collées à la résine

Une roue collée en résine est un type de roue de meulage employée dans l'industrie, elle est formée d'un abrasif (comme le carbure de silicium ou le diamant synthétique, souvent appelé «grit»), d'un remplisseur (généralement un composé inorganique) et d'un liant. Les liants sont de nature organique, généralement des résines phénoliques. La pyrite de fer pour les roues de meulage est un choix efficace et économique comme remplissage de roue de meulage. L'ajout d'un remplisseur à une résine améliore la résine (et donc l'outillage global) en ajoutant la résistance à la chaleur, la résistance et la résistance aux ruptures et est souvent responsable de l'augmentation de la porosité.

La porosité est un concept important dans les applications de broyage industriel. Un plus grand niveau de porosité augmente l'approvisionnement en liquide de refroidissement de la zone de broyage, tout en permettant l'enlèvement des débris et des résidus. Un remplisseur peut également agir comme un abrasif secondaire. Les roues abrasives communes ont typiquement une teneur en résine d'environ 8 wt, contenu de remplissage autour de 3 wt, avec l'équilibre étant abrasif primaire/grit.

Comment utilise-t-on Iron Pyrite pour meules?

Pendant la fabrication des roues de broyage collées de résine phénolique, la pyrite est ajoutée comme remplissage dans la résine à côté du grain, avec l'addition des charges partiellement responsables de la qualité et de la dureté de la résine globale. Les applications de pyrite de fer incluent l'utilisation comme remplissage de roue de meulage, la pyrite est décrite comme un « remplisseur actif », car la surface de la pyrite de fer interagit avec d'autres composés dans la résine, ce qui explique une microstructure interconnectée de remplissage. Sulfure - contenant des additifs tels que la pyrite empêcher la formation de couches d'oxyde de métal par une réaction redox à haute température, qui à son tour provoque le retard de l'oxydation à la liaison de résine phénolique elle-même, à son tour prolonger la durée de vie de l'outil.

Roue de broyage avec des étincelles
machine à broyer qui utilise la pyrite de fer

Les roues de broyage collées en résine sont utilisées dans des situations de broyage conventionnelles, de haute précision et super abrasives, pour les deux derniers scénarios, la capacité de chaleur élevée de la pyrite est bénéfique comme un évier thermique, réduisant la température sur le site de l'activité de broyage et ainsi améliorer les performances. Le lien lui-même est connu pour sa capacité à résister à des niveaux élevés de charge de choc.

Pyrite de fer pour les roues de meulage est ajouté sous la forme monocrystalline pure, prenant un éclat, ou forme de type aiguille, cet ajout contribue non seulement à l'amélioration de la conductivité thermique comme mentionné précédemment, mais améliore la force de tension et la porosité de la résine colléale abrasive. Dans l'ensemble, la durabilité est accrue, ce qui se traduit par plus de temps de broyage et moins d'exigences pour remplacer l'outil de broyage. La pyrite a été utilisée dans de nombreuses catégories abrasives en résine, y compris des applications avec des abrasifs en céramique, carbure et alumine.

Où d'autre a-t-on utilisé de la pyrite?

Les utilisations de pyrite de fer ont une vaste gamme dans d'autres situations industrielles comme source de soufre, les cendres de pyrite se sont avérées être un bon additif/remplissage pour le bitume à utiliser dans la construction de routes. Aussi performant que les charges établies (ciment Portland, poussière de calcaire), le bitume dopé de pyrite qui en a résulté ont donné de bonnes données pour tester la mixabilité, la stabilité et le débit. Cet ajout de cendres de pyrite peut être considéré comme bénéfique pour l'environnement car il empêche les cendres de pyrite (un sous-produit de la production de charbon) d'aller autrement à la perte. En tant que composant des dépôts de 'Shungite', la pyrite de fer a été trouvée en petites quantités et a été utilisée dans l'ensemble comme exhausteur de production de caoutchouc synthétique, aux côtés d'autres minéraux.

En plus d'être un remplissage, la pyrite a trouvé d'autres utilisations ces dernières années, notamment comme une cathode dans de nouveaux types de cellules de batterie. Une cathode de pyrite de nanocristalline a été montrée employée à côté d'une anode de magnésium dans un électrolyte de sel de sodium/magnésium double, offrant des densités d'énergie de circa. 210 watts heures par kilogramme, ce qui est comparable aux cellules lithium-ion leader sur le marché, et deux fois la capacité des cellules magnésium-ion.

Cette performance est particulièrement bonne compte tenu du faible coût des matériaux. La pyrite de fer a été identifiée comme un matériau potentiellement utile pour la fabrication de cellules solaires flexibles, affichant le caractère absorbant solaire élevé utilisant des couches beaucoup plus minces que seraient employées pour le silicium. Les chercheurs, cependant, ont constaté que les difficultés découlant de défauts de surface (un manque d'atomes de soufre dans la structure cristalline) sont à l'origine des inefficacités dans l'utilisation comme cellules solaires. Malgré cela, des travaux sont en cours dans ce matériau apparemment prometteur.

Meules

Sommaire

  • La poudre de pyrite de fer est un minéral naturel de soufre qui a un bon niveau de dureté et a un profil de stabilité thermique qui est utile dans les applications de freinage et de broyage, il est également relativement peu coûteux et non toxique.
  • Les utilisations de pyrite de fer incluent agir comme additif de frottement dans la fabrication des garnitures et des chaussures de frein, aussi bien qu'un lubrifiant, pour assurer l'uniformité dans le processus de freinage.
  • Il est utilisé dans les roues collées en résine comme un remplissage actif, améliorant la performance de la roue de meulage globale en augmentant les niveaux de porosité, la conduction de la chaleur et la force physique de la roue.
  • Il a été démontré que la pyrite est un produit de remplissage utile dans la production de bitume, remplaçant les charges traditionnelles telles que le calcaire et le ciment et de petites quantités dans la production de caoutchouc
  • Iron Pyrite utilise en dehors des charges comprennent être dans des cellules de batterie mixtes, et comme un matériau potentiel pour la production d'énergie solaire.
plaquette de frein et disque de frein

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Poudre de pyrites dans un pot