ITMI20002604A1

ITMI20002604A1 - Lubrificante solido in particolare per la preparazione di materiali d'attrito procedimento per la sua realizzazione e materiali d'attrito co

Info

Publication number: ITMI20002604A1
Application number: IT2000MI002604A
Authority: IT
Inventors: Alberto Quartapelle
Original assignee: Quartz S A S Di Alberto Quarta
Priority date: 2000-12-01
Filing date: 2000-12-01
Publication date: 2002-06-01
Also published as: IT1319672B1

Description

Descrizione dell’invenzione avente per titolo:

“LUBRIFICANTE SOLIDO, IN PARTICOLARE PER LA PREPARAZIONE DI MATERIALI D’ATTRITO, PROCEDIMENTO PER LA SUA REALIZZAZIONE E MATERIALI D’ATTRITO COSI’ OTTENUTI”

DESCRIZIONE

La presente invenzione concerne un nuovo lubrificante solido, particolarmente adatto per preparare i materiali d’attrito per esempio utilizzati nelle pastiglie per freni, frizioni, mole abrasive e simili.. L’invenzione riguarda inoltre il procedimento per realizzare questo lubrificante solido, nonché i materiali d’attrito così ottenuti.

I solfuri metallici sono ampiamente utilizzati come lubrificanti solidi nella produzione di elementi d’attrito, come pastiglie per freni, frizioni, mole abrasive, che hanno la funzione di generare un attrito. In queste applicazioni l’uso di tali lubrificanti solidi ha lo scopo di stabilizzare la capacità di abrasione in rapporto al tempo, alla temperatura, alla pressione esercitata, alla velocità ed allo stato di usura dell’elemento d’attrito, in modo da prolungarne la vita, renderne costanti le proprietà e diminuirne la rumorosità e le vibrazioni.

Esistono numerosi materiali conosciuti per le loro capacità di lubrificazione dei materiali d’attrito e, tra essi, hanno avuto o hanno diffusa applicazione il solfuro di piombo (PbS) ed il solfuro di antimonio (Sb2S3) che presentano una alta capacità di stabilizzare il coefficiente d’attrito in differenti situazioni. Entrambi questi materiali presentano tuttavia problemi legati agli aspetti ecologici, per cui da molti anni i ricercatori stanno cercandone dei validi sostituti sperimentando tecniche diverse.

Costituisce lo scopo principale della presente invenzione quello di fornire un nuovo lubrificante solido, nonché il relativo procedimento di realizzazione, il quale presenti la necessaria capacità dì stabilizzare il coefficiente d’attrito, così da prolungare la vita, di rendere costanti le proprietà e di diminuire la rumorosità e le vibrazioni degli elementi l’attrito, pur senza presentare problemi di inquinamento ambientale.

Questi ed altri scopi sono raggiunti con il lubrificante solido, i materiali d’attrito ed il procedimento delle rivendicazioni 1, 12 e 14. Ulteriori caratteristiche dell’ invenzione risultano dalle restanti rivendicazioni.

Rispetto ai noti lubrificanti solidi per materiali d’attrito, quello secondo l’invenzione presenta una elevata capacità di stabilizzare il coefficiente d’attrito nelle diverse condizioni d’uso dei materiali che lo contengono, senza tuttavia comportare l’insorgere di problemi legati all’inquinamento ambientale.

Il lubrificante solido dell’invenzione, particolarmente adatto per preparare i materiali d’attrito come le pastiglie per freni e simili, è costituito da solfuri metallici semplici (come per esempio ZnS) o composti (come calcopirite o CuFeS) i quali hanno, all’interno della loro struttura, almeno un additivo costituito da uno o più elementi del 2°, 3°, 4° e 5° gruppo della tavola periodica degli elementi, sia sotto forma elementare, sia di ossido o di sale semplice o composto.

Tra i metalli che possono essere vantaggiosamente utilizzati in forma elementare come additivi si citano Zn, Cu, Fe, V, Ti, Sn e Mn. Tra i non metallici, il C e il Si. Sono inoltre utilizzabili gli ossidi semplici o composti di Al, Fe, Cr, Cu, Zn, Mn, Ti, Mo, Zr preferiti per la loro bassa reattività e per equilibrare il coefficiente di attrito. Tra i sali particolare rilevanza assumono i silicati di Al, Ca e Mg (mica e criolite), il carbonato e il molibdato di Ca, e i titanati di Na e K.

I suddetti solfuri metallici modificati oggetto dell’ invenzione possono essere ottenuti attraverso i noti processi di sulfidizzazione (riscaldamento di miscele controllate di polveri metalliche e di zolfo in assenza di ossigeno).

E’ stato verificato sperimentalmente che se, durante il processo di sulfidizzazione, si aggiunge alla miscela di polveri metalliche e zolfo anche un altro componente dei suddetti gruppi in forma elementare o composta non reattiva, controllando in modo adeguato tempo, temperatura e quantità, il componente aggiunto risulta finemente disperso al'intemo della struttura così prodotta rimanendo in forma inalterata e in modo tale da non poterne più essere separato con gli usuali metodi fisici.

Negli esempi che seguono l invenzione verrà descritta in modo più dettagliato, senza che gli esempi riportati costituiscano un limite all’invenzione. L’additivo è riportato in grassetto.

Claims

RIVENDICAZIONI 1. Lubrificante solido, in particolare per la preparazione di materiali d’attrito e di loro miscele, del tipo comprendente dei solfuri metallici semplici, composti o entrambi, caratterizzato dal fatto di prevedere, aH’intemo della struttura dei detti solfuri metallici, un additivo in forma elementare o composta non reattiva, costituito da uno o più elementi del 2°, 3°, 4° e 5° gruppo della tavola periodica degli elementi.
2. Lubrificante secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che i detti elementi che costituiscono il citato additivo sono in forma elementare, di ossido o di sale semplice o composto, finemente dispersi nella struttura dei detti solfuri metallici.
3. Lubrificante secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i detti elementi in forma elementare sono costituiti da Zn, Cu, Fe, V, Ti, Sn, Mn, C e Si.
4. Lubrificante secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il citato additivo è costituito da ossidi di Al, Fe, Cr, Cu, Zn, Mn, Ti, Mo e Zr.
5. Lubrificante secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che il detto additivo è costituito da silicati di Al, Ca e Mg.
6. Lubrificante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto additivo è costituito da mica, criolite e grafite.
7. Lubrificante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto che il detto additivo è costituito da carbonati di calcio, molibdati di calcio e titanati di sodio o potassio.
8. Lubrificante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere costituito da solfuro di rame in presenza di un additivo a base di stagno e grafite.
9. Lubrificante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere costituito da solfuro di stagno in presenza di un additivo a base di mica e manganese.
10. Lubrificante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere costituito da solfuro di stagno in presenza di un additivo a base di grafite.
11. Lubrificante secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di essere costituito da solfuro di stagno in presenza di un additivo a base di criolite.
12. Materiale d’attrito, caratterizzato dal fatto di essere preparato con il lubrificante solido secondo una o più delle rivendicazioni precedenti.
13. Materiale secondo la rivendicazione precedente, caratterizzato dal fatto di essere in forma di pastiglie per freni, frizioni e mole abrasive.
14. Procedimento per la realizzazione del lubrificante solido secondo una o più delle rivendicazioni precedenti, caratterizzato dal fatto di prevedere la reazione di sulfidizzazione per realizzare l’introduzione del citato additivo nella struttura dei detti solfuri metallici.