{"id":36937,"date":"2024-01-24T11:30:23","date_gmt":"2024-01-24T09:30:23","guid":{"rendered":"https:\/\/mineralmilling.com\/pirite-de-ferro-em-rodas-coladas-em-resina-guarnicoes-de-freio\/"},"modified":"2024-09-18T13:59:37","modified_gmt":"2024-09-18T11:59:37","slug":"pirite-de-ferro-em-rodas-coladas-em-resina-guarnicoes-de-freio","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/mineralmilling.com\/pt\/pirite-de-ferro-em-rodas-coladas-em-resina-guarnicoes-de-freio\/","title":{"rendered":"Pirite de Ferro em Rodas Coladas em Resina & Guarni\u00e7\u00f5es de Freio"},"content":{"rendered":"\n

\n\tAplica\u00e7\u00f5es de pirite de ferro em rodas unidas por resina e lonas de freio<\/b>\n\t<\/h2>\n\t

A pirita de ferro de alta qualidade \u00e9 usada em uma variedade de configura\u00e7\u00f5es, incluindo lonas de pastilha de freio e rodas unidas de resina em configura\u00e7\u00f5es de moagem. A Africal Pegmatite \u00e9 uma mineradora, moleira e fornecedora l\u00edder de pirite de ferro da mais alta qualidade para estas e uma riqueza de outras aplica\u00e7\u00f5es<\/em><\/p>\n

\n\tQual \u00e9 Iron Pyrite?\n\t<\/h2>\n\t

A pirita de ferro (dissulfeto de ferro (ii), FeS2<\/sub>) \u00e9 um mineral sulfeto que ocorre naturalmente e \u00e9 o exemplo mais comum. Encontra-se naturalmente nas costuras de quartzo e ao lado de dep\u00f3sitos de carv\u00e3o. Na sua forma pura, tem um brilho met\u00e1lico que lhe d\u00e1 uma apar\u00eancia superficial ao ouro – da\u00ed a pirite ser muitas vezes referida como “ouro de tolo”. A pirita encontra muitos usos, mas muitos s\u00e3o devido ao seu custo relativamente barato e n\u00edveis moderados a altos de dureza de 6 a 7 na escala de Mohs, em compara\u00e7\u00e3o com o ferro (4 Mohs) e unha humana (2 Mohs). Devido a esta dureza, muitas vezes pode ser encontrado sendo utilizado em configura\u00e7\u00f5es mec\u00e2nicas onde \u00e9 necess\u00e1ria alta toler\u00e2ncia \u00e0 press\u00e3o resistiva, como um componente em pastilhas de freio e como enchimento em rebolos para o setor de fabrica\u00e7\u00e3o; mas quando n\u00e3o \u00e9 necess\u00e1rio um material superduro, como o diamante. Al\u00e9m de altos n\u00edveis de dureza, a pirita tem uma temperatura de decomposi\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica moderada, decompondo-se entre 540-700 \u00b0C em sulfeto de ferro (ii) e enxofre elementar, tornando-a adequada como componente em uma ampla gama de processos de moagem e atrito. Tamb\u00e9m n\u00e3o \u00e9 t\u00f3xico. Apesar de ser composta principalmente de ferro em peso, a pirita n\u00e3o \u00e9 considerada uma fonte \u00fatil de ferro. Uma das muitas vantagens da adi\u00e7\u00e3o de pirita a processos abrasivos e friccionais \u00e9 que n\u00e3o s\u00f3 s\u00e3o normalmente necess\u00e1rias apenas pequenas quantidades de pirita, mas a natureza barata da pirita significa que a sua inclus\u00e3o, mesmo nos processos de maior escala, est\u00e1 longe de ser economicamente proibitiva.<\/p>\n

\n\tPirite de ferro para revestimento de freios\n\t<\/h2>\n\t

As pastilhas de freio s\u00e3o compostas por aditivos de atrito. Os aditivos para pastilhas de trav\u00f5es incluem, ligantes, cargas e fibras de refor\u00e7o que, em conjunto, produzem uma pastilha f\u00e1cil de fabricar e fi\u00e1vel, reduzindo ao mesmo tempo os efeitos secund\u00e1rios indesejados, como o excesso de ru\u00eddo e calor.<\/p>\n
\n A pirita <\/a>
\n<\/u> \u00e9 usada principalmente como lubrificante – talvez contraintuitivamente – na fabrica\u00e7\u00e3o de pastilhas de freio, para uma variedade de aplica\u00e7\u00f5es. A aplica\u00e7\u00e3o de pirite de ferro pode incluir um enchimento de revestimento de freio. A adi\u00e7\u00e3o de pirite \u00e0 pastilha modula a rela\u00e7\u00e3o dureza-atrito, um fator crucial no desempenho de uma pastilha de freio, j\u00e1 que um s\u00f3lido muito duro tamb\u00e9m pode ser fr\u00e1gil, o que falharia no cen\u00e1rio de alta press\u00e3o e calor da frenagem por atrito. Uma pastilha de trav\u00f5es avariada significa uma travagem ineficiente e um risco potencial para a vida. A travagem funciona atrav\u00e9s da convers\u00e3o de energia cin\u00e9tica em energia t\u00e9rmica – por isso, \u00e9 crucial que qualquer pastilha de trav\u00e3o tenha uma elevada capacidade global de distribuir o calor uniformemente.\n\t\t\t\t\"brake\n

\n\tComo \u00e9 utilizado?\n\t<\/h3>\n\t

A pirite de ferro para revestimento de freios \u00e9 usada como lubrificante no design da pastilha de freio, bem como uma enchedora de revestimento de freio. O termo “lubrificante” parece contraintuitivo, mas na aplica\u00e7\u00e3o da travagem, \u00e9 crucial que se consiga sempre um padr\u00e3o de travagem uniforme. Como tal, os fabricantes de pastilhas de freio usam aditivos de atrito – lubrificantes e abrasivos – para modular a via de frenagem para uniformidade.<\/p>\n

A escolha do lubrificante \u00e9, muitas vezes, para garantir que as temperaturas de opera\u00e7\u00e3o sejam mantidas abaixo das da montagem da pastilha de freio met\u00e1lica. A temperatura de decomposi\u00e7\u00e3o da pirita semimet\u00e1lica adapta-se perfeitamente aos requisitos. Os lubrificantes podem representar entre 5 e 30% da composi\u00e7\u00e3o de uma pastilha de freio, e normalmente a pirita \u00e9 adicionada ao processo de fabrica\u00e7\u00e3o da pastilha de freio como um p\u00f3 finamente mo\u00eddo. Al\u00e9m da via do lubrificante, a pirita auxilia na dissipa\u00e7\u00e3o de calor na almofada, onde a pirita est\u00e1 atuando em um papel de enchimento, al\u00e9m do papel aditivo de atrito.<\/p>\n

A pirite de ferro para revestimento de trav\u00f5es \u00e9 encontrada e utilizada em pastilhas e sapatos de trav\u00e3o de elevado desempenho (para diferentes modos de travagem) como aditivo de atrito e enchimento de revestimento de trav\u00f5es, particularmente no sector autom\u00f3vel, por marcas como Ferodo, Road House e Bosch – juntamente com ferro met\u00e1lico, hematita e carbono como materiais de atrito prim\u00e1rios.<\/p>\n

O desempenho das pastilhas de freio contendo pirite \u00e9 geralmente excelente, proporcionando uma capacidade de frenagem uniforme em uma variedade de velocidades e intensidades de frenagem aplicadas. A longevidade da pastilha est\u00e1 relacionada com a quantidade de composto da pastilha de trav\u00e3o que \u00e9 removida pelo ato de quebra por fric\u00e7\u00e3o – e parte da “poeira” que escapa contribui em parte para a polui\u00e7\u00e3o localizada do ar, juntamente com detritos como micropl\u00e1sticos\/p\u00f3 de borracha dos pneus na estrada. A investiga\u00e7\u00e3o demonstrou que as pastilhas dos trav\u00f5es que cont\u00eam pirite s\u00e3o est\u00e1veis em v\u00e1rios tipos de travagem, com uma perda m\u00ednima de pirite para “poeira”(7). O tamanho das part\u00edculas emitidas varia entre 10 nm e 10 \u03bcm, podendo ser perigoso para a sa\u00fade humana(8). \u00c9 l\u00f3gico que quantidades menores de materiais de melhor desempenho ser\u00e3o emitidas como poeiras particuladas. A \u00fanica desvantagem do uso prolongado de uma pastilha de freio contendo pirite \u00e9 que durante a decomposi\u00e7\u00e3o da pirita – ap\u00f3s longo uso em altas temperaturas – \u00e9 liberado g\u00e1s enxofre(9), o que \u00e9 considerado prejudicial. Devido \u00e0 quantidade de pirite utilizada, ao tempo necess\u00e1rio para atingir uma via de decomposi\u00e7\u00e3o e \u00e0 baixa quantidade total de enxofre libertada, em qualquer caso, isto n\u00e3o \u00e9 visto como uma grande preocupa\u00e7\u00e3o.<\/p>\n

Como enchimento, a pirite proporciona benef\u00edcios adicionais para al\u00e9m dos dispon\u00edveis atrav\u00e9s do processo de travagem. A resist\u00eancia mec\u00e2nica geral da almofada \u00e9 aumentada pela melhor ader\u00eancia dos gr\u00e3os abrasivos ao aglutinante; os gr\u00e3os abrasivos est\u00e3o mais bem protegidos da liberta\u00e7\u00e3o de gases nocivos durante a cozedura da almofada como parte do seu processo de fabrico; O enchimento evita a degrada\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica do pr\u00f3prio aglutinante.<\/p>\n

No entanto, a pirita \u00e9 raramente utilizada como \u00fanico componente numa pastilha de trav\u00f5es. A dissipa\u00e7\u00e3o de calor e a regula\u00e7\u00e3o s\u00e3o uma parte importante da funcionalidade dos trav\u00f5es. A investiga\u00e7\u00e3o demonstrou que outras inclus\u00f5es met\u00e1licas, j\u00e1 conhecidas pelas suas propriedades superiores de dissipa\u00e7\u00e3o de calor fora da travagem, podem ser utilizadas num sistema de travagem com pirite(10). A pirita \u00e9 altamente tolerante a estas inclus\u00f5es e demonstrou funcionar em sinergia com inclus\u00f5es como o zinco em p\u00f3, as fibras de cobre e as fibras de lat\u00e3o. Apesar das adi\u00e7\u00f5es desses outros materiais, as novas pastilhas de freio compostas mostraram um desempenho de atrito consistente.<\/p>\n

Outros materiais de liga\u00e7\u00e3o \u00e0 base de sulfeto t\u00eam sido utilizados no ambiente de investiga\u00e7\u00e3o. Lubrificantes\/ligantes s\u00f3lidos, incluindo trissulfeto de bismuto, dissulfureto de estanho e dissulfureto de antim\u00f3nio, foram testados num cen\u00e1rio de travagem idealizado, sendo o grafite o principal componente da pastilha de trav\u00f5es. Os testes mostraram que esses materiais n\u00e3o piritosos tiveram um desempenho ligeiramente melhor em termos de estabilidade de atrito, mas apresentaram pior desempenho em termos de desgaste(11).<\/p>\n

Como estabelecido anteriormente, uma grande quantidade de calor e press\u00e3o \u00e9 produzida na interface da pastilha de freio e da roda. H\u00e1 pesquisas que mostram que, sob essas imensas condi\u00e7\u00f5es, a pr\u00f3pria pirite pode realmente se formar in situ<\/em>. Os pesquisadores empregaram a espectroscopia de M\u00f6ssbauer para sondar a condi\u00e7\u00e3o da superf\u00edcie do freio e ver quais compostos estavam presentes. Sup\u00f5e-se que uma terceira superf\u00edcie, ou seja, uma pel\u00edcula de atrito, \u00e9 produzida entre a pastilha de freio e a roda, podendo conter pirita, entre outros compostos(12).<\/p>\n\t\t\t\t\"shutterstock_151307246\n

\n\tPirite de Ferro em Rodas Coladas de Resina\n\t<\/h2>\n\t

Uma roda unida de resina \u00e9 um tipo de rebolo empregado na ind\u00fastria, eles s\u00e3o formados por um abrasivo (como carboneto de sil\u00edcio ou diamante sint\u00e9tico, muitas vezes referido como ‘grit’), um enchimento (normalmente um composto inorg\u00e2nico) e um aglutinante. Os aglutinantes s\u00e3o de natureza org\u00e2nica – tipicamente resinas fen\u00f3licas. A pirita de ferro \u00e9 uma escolha eficaz e econ\u00f3mica para uma enchedora de rebolos(13). A adi\u00e7\u00e3o de um enchimento a uma resina melhora a resina (e, portanto, o ferramental geral) adicionando resist\u00eancia ao calor, tenacidade e resist\u00eancia a quebras(14) – e \u00e9 frequentemente respons\u00e1vel por aumentos na porosidade. A porosidade \u00e9 um conceito importante em aplica\u00e7\u00f5es de moagem industrial – um maior n\u00edvel de porosidade aumenta o fornecimento de refrigerante para a \u00e1rea de moagem, permitindo simultaneamente a remo\u00e7\u00e3o de detritos e res\u00edduos. Um enchimento tamb\u00e9m pode atuar como um abrasivo secund\u00e1rio. As rodas abrasivas comuns t\u00eam normalmente um teor de resina de cerca de 8 em peso, um teor de enchimento de cerca de 3 % em peso, sendo a balan\u00e7a abrasiva\/granalha prim\u00e1ria(15).<\/p>\n

\n\tComo \u00e9 utilizado?\n\t<\/h3>\n\t

Durante a fabrica\u00e7\u00e3o de rebolos ligados por resina fen\u00f3lica, a pirite \u00e9 adicionada como enchimento na resina ao lado da granalha, com a adi\u00e7\u00e3o de cargas parcialmente respons\u00e1veis pelo grau e dureza da resina em geral(16,17). Quando utilizada como enchimento, a pirita \u00e9 descrita como um \u00abenchimento ativo\u00bb, uma vez que a superf\u00edcie da pirita de ferro interage com outros compostos da resina, sendo respons\u00e1vel por uma resist\u00eancia que proporciona uma microestrutura de enchimento interligada. Aditivos contendo enxofre, como a pirita, impedem a forma\u00e7\u00e3o de camadas de \u00f3xido met\u00e1lico atrav\u00e9s de uma rea\u00e7\u00e3o redox de alta temperatura, que por sua vez causa o atraso da oxida\u00e7\u00e3o da pr\u00f3pria liga\u00e7\u00e3o de resina fen\u00f3lica, prolongando a vida \u00fatil da ferramenta(18).<\/p>\n\t\t\t\t\"shutterstock_1436630669\n\t

Al\u00e9m disso, os di\u00f3xidos de enxofre que podem se desenvolver durante a decomposi\u00e7\u00e3o da pirita podem desacelerar a decomposi\u00e7\u00e3o t\u00e9rmica da pr\u00f3pria resina de liga\u00e7\u00e3o sint\u00e9tica, proporcionando uma longevidade adicional do benef\u00edcio do ferramental(19). Os enchimentos, como a pirita, s\u00e3o tipicamente utilizados na moagem e no espa\u00e7o de roda ligado \u00e0 resina na faixa de carga de at\u00e9 20% em peso, em compara\u00e7\u00e3o com o abrasivo em si, que pode ser encontrado em 65 a 90%, e o ligante de resina fen\u00f3lica\/sint\u00e9tica sendo empregado entre 5 e 20% em peso(20). A pirita \u00e9 considerada um enchimento “favorito” para tais aplica\u00e7\u00f5es – ostensivamente devido ao seu baixo pre\u00e7o e alto desempenho em uma variedade de cen\u00e1rios de moagem.<\/p>\n\t\t\t\t\"shutterstock_758946454\"\n\t

Os rebolos ligados \u00e0 resina s\u00e3o utilizados em situa\u00e7\u00f5es de moagem convencionais, de alta precis\u00e3o e super abrasivas, para os dois \u00faltimos cen\u00e1rios, a alta capacidade t\u00e9rmica da pirite \u00e9 ben\u00e9fica como dissipador de calor, reduzindo a temperatura no local da atividade de moagem e, assim, melhorando o desempenho(21). A liga\u00e7\u00e3o em si \u00e9 conhecida por sua capacidade de suportar altos n\u00edveis de carga de choque.<\/p>\n

A pirita \u00e9 adicionada na forma monocristalina pura, tomando uma forma de lasca ou tipo agulha, esta adi\u00e7\u00e3o n\u00e3o s\u00f3 ajuda com o aumento da condutividade t\u00e9rmica como mencionado anteriormente, mas aumenta a resist\u00eancia \u00e0 tra\u00e7\u00e3o e porosidade da resina. No geral, a durabilidade \u00e9 aumentada, o que resulta em mais tempo de atividade de moagem e menos requisitos para substituir a ferramenta de moagem. A pirite tem sido utilizada em muitos graus abrasivos diferentes de rebolos do tipo de liga\u00e7\u00e3o resin\u00f3ide, incluindo aplica\u00e7\u00f5es com abrasivos de cer\u00e2mica, carboneto e alumina.<\/p>\n\t

Como enchimento, a pirite \u00e9 adicionada \u00e0s rodas de moagem ligadas \u00e0 resina para melhorar principalmente a resist\u00eancia, mas outros benef\u00edcios incluem uma disposi\u00e7\u00e3o garantida de espa\u00e7o para permitir a adi\u00e7\u00e3o de lubrificante de usinagem ou resfriamento; proporcionar uma melhor resist\u00eancia ao choque atrav\u00e9s da maior parte da roda; proporcionar um ambiente que permita a eros\u00e3o gradual e controlada das liga\u00e7\u00f5es para expor novas arestas de corte e proporcionar um grau de resist\u00eancia qu\u00edmica da roda aos lubrificantes de arrefecimento ou maquina\u00e7\u00e3o(22). A estabilidade geral geral da resina \u00e9 particularmente refor\u00e7ada pela presen\u00e7a de enchimentos, assim como as caracter\u00edsticas gerais de desempenho da resist\u00eancia \u00e0 flex\u00e3o(23).<\/p>\n

Os rebolos que utilizam pirite como componente, juntamente com fibra de vidro e baquelite como aglutinante, demonstraram ser mais dur\u00e1veis durante per\u00edodos de moagem a longo prazo do que os que cont\u00eam apenas elementos de carbono(24), em cerca de 30%, quando apenas 7,8% de pirite em peso foram utilizados. N\u00e3o s\u00f3 aplic\u00e1vel \u00e0 produ\u00e7\u00e3o convencional de rebolos e\/ou meios, a pirite pode ser utilizada em novos m\u00e9todos de produ\u00e7\u00e3o de meios de moagem, como os produzidos com sinteriza\u00e7\u00e3o a laser e impress\u00e3o 3D(25).<\/p>\n\t\t\t\t\"shutterstock_339036905\"\n

\n\tTipos de moagem especializados\n\t<\/h2>\n\t

As modernas tecnologias de moagem tamb\u00e9m podem tirar proveito da pirite – e s\u00e3o especialmente adequadas para projetos de engenharia de gera\u00e7\u00e3o moderna, como a constru\u00e7\u00e3o de infraestrutura ferrovi\u00e1ria de alta velocidade. A moagem de trilhos de alta velocidade \u00e9 um m\u00e9todo de moagem altamente eficiente que depende do movimento relativo entre a roda de moagem e o trilho – em dist\u00e2ncias tipicamente muito maiores do que a moagem convencional. A partir desse movimento relativo, ganham-se efici\u00eancias e aumenta-se a velocidade geral de moagem, especialmente importante para grandes projetos de infraestrutura. A pirita – como noutros cen\u00e1rios de moagem – \u00e9 apreciada pela sua capacidade como abrasivo e dissipador de calor(26). Ele se sai bem nos ambientes de moagem severos encontrados na ind\u00fastria ferrovi\u00e1ria, com a pirita absorvendo o calor de moagem, combinando com oxig\u00eanio para formar \u00f3xido f\u00e9rrico e di\u00f3xido de enxofre, reduzindo a temperatura geral de moagem. Devido ao ac\u00famulo de calor de moagem, postula-se que as rodas de moagem de trilhos \u00e0 base de pirite s\u00e3o mais adequadas para moer em rajadas curtas e agudas, em oposi\u00e7\u00e3o \u00e0 a\u00e7\u00e3o sustentada e cont\u00ednua(27).<\/p>\n

Com um interesse cada vez maior em usos para materiais contempor\u00e2neos e\/ou da moda, como a fibra de carbono, o interesse se voltou para ver se eles podem ser adequados para uso em sistemas de freio. Como sempre, utilizando pirite como aglutinante, as rodas \u00e0 base de fibra de carbono foram desenvolvidas e demonstraram ser decentemente eficazes na fun\u00e7\u00e3o prim\u00e1ria de moagem(28). A escolha de um ligante t\u00e3o forte \u00e9 considerada importante, com excelentes propriedades de durabilidade observadas.<\/p>\n

\n\tOnde mais foi usada a pirite?\n\t<\/h2>\n\t

A pirita tem sido utilizada noutras situa\u00e7\u00f5es industriais. Como fonte de enxofre, as cinzas de pirite foram encontradas para ser um bom aditivo\/enchimento para betume a ser usado na constru\u00e7\u00e3o de estradas. Com um desempenho t\u00e3o bom quanto os enchimentos estabelecidos (cimento Portland, p\u00f3 de calc\u00e1rio), o betume dopado com pirita resultante resultou em bons dados em testes de mixabilidade, estabilidade e fluxo. Al\u00e9m disso, esta adi\u00e7\u00e3o de cinzas de pirite pode ser vista como ben\u00e9fica para o ambiente, uma vez que evita que as cinzas de pirite (um subproduto da produ\u00e7\u00e3o de carv\u00e3o) sejam desperdi\u00e7adas(29,30). Como componente dos dep\u00f3sitos de \u00abshungite\u00bb, a pirite de ferro foi encontrada em pequenas quantidades e tem sido globalmente utilizada como potenciador da produ\u00e7\u00e3o de borracha sint\u00e9tica, juntamente com outros minerais(31).<\/p>\n

Al\u00e9m de enchimento, a pirite encontrou outros usos nos \u00faltimos anos, nomeadamente como c\u00e1todo em novos tipos de c\u00e9lulas de bateria. Foi demonstrado que um c\u00e1todo de pirite nanocristalina foi utilizado juntamente com um \u00e2nodo de magn\u00e9sio num eletr\u00f3lito duplo de sal de s\u00f3dio\/magn\u00e9sio, proporcionando densidades energ\u00e9ticas de circa. 210 watts-hora por quilograma, o que \u00e9 compar\u00e1vel \u00e0s c\u00e9lulas de i\u00f5es de l\u00edtio l\u00edderes de mercado, e o dobro da capacidade das c\u00e9lulas de i\u00f5es de magn\u00e9sio. Este desempenho \u00e9 especialmente bom considerando o baixo custo dos materiais(32).<\/p>\n

Devido ao seu intervalo de banda el\u00e9trica incrivelmente baixo de 0,95 eV e \u00e0 caracteriza\u00e7\u00e3o como um semicondutor do tipo n, a pirite de ferro foi identificada como um material potencialmente \u00fatil para a fabrica\u00e7\u00e3o de c\u00e9lulas solares flex\u00edveis, exibindo alto car\u00e1ter de absor\u00e7\u00e3o solar usando camadas muito mais finas do que seria usado para o sil\u00edcio(33). Os pesquisadores, no entanto, descobriram que as dificuldades decorrentes de defeitos superficiais (falta de \u00e1tomos de enxofre na estrutura cristalina) est\u00e3o causando inefici\u00eancias no uso como c\u00e9lulas solares. Apesar disso, est\u00e3o em curso trabalhos sobre este material aparentemente promissor(34).<\/p>\n\t\t\t\t\"shutterstock_464781575\n

\n\tResumo\n\t<\/h2>\n\t