BR112018008058B1 - Material de fricção para pastilhas de freio, e, pastilhas de freio - Google Patents
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Abstract
material de fricção para pastilhas de freio, pastilhas de freio, e, uso de um material de fricção. é descrito um material de fricção melhorado, compreendendo uma composição aglutinante à base de um aglutinante hidráulico, e seu uso em pastilhas de freio e aplicações industriais.
Description
[001] A presente invenção refere-se a materiais de fricção melhorados para pastilhas de freio à base de composições aglutinantes e pastilhas de freio relacionadas.
[002] A presente invenção enquadra-se no campo dos materiais de fricção para pastilhas de freio que, como é conhecido, devem ter uma composição que seja de tal modo a garantir desempenhos uniformes e confiáveis dentro de uma ampla faixa de condições operacionais.
[003] Em particular, como pastilhas de freio a disco para veículos operam sob condições operacionais particularmente exigentes, como os produtores devem garantir a confiabilidade e, ao mesmo tempo, a durabilidade, os mesmos têm constantemente tentado melhorar as características e os desempenhos dos respectivos materiais de fricção.
[004] As pastilhas de freio consistem em um suporte, de modo geral metálico, e uma camada que garante a fricção composta de vários materiais. A eficiência (isto é, a capacidade de frenagem) ou duração da pastilha pode ser favorecida selecionando-se adequadamente a composição do material de fricção e as propriedades do mesmo material.
[005] Os materiais de fricção foram desenvolvidos no estado da técnica, contendo aço e diferentes tipos de metais em quantidades variáveis (tais como: cobre, alumínio, zinco, etc.) e compreendendo, como elemento aglutinante, resinas termocuráveis entre as quais as resinas fenólicas como tais e/ou resinas fenólicas/derivadas modificadas (silício, acrílico, epóxi). Essas resinas termocuráveis, presentes em numerosos materiais de fricção para pastilhas de freio em uma porcentagem na faixa de 8% a 20% em peso com relação ao peso total da composição do material de fricção, exigem um processo de moldagem a quente da combinação de frenagem e garantem ótimos desempenhos finais da pastilha de freio: capacidade de frenagem, resistência ao desgaste e à abrasão, etc.
[006] O uso de resinas fenólicas termocuráveis, no entanto, tem várias desvantagens, antes de mais nada, um problema de eco- sustentabilidade e toxicidade em potencial. Como resultado da degradação termo-oxidativa durante o processamento e também durante o uso do produto final, essas resinas podem, na realidade, liberar determinadas substâncias certamente tóxicas e/ou potencialmente tóxicas derivando de fenol e formaldeído, componentes básicos da resina. De acordo com o regulamento EC 1272/2008, o fenol é classificado como uma substância tóxica que pode ser prejudicial no caso de contato prolongado com a pele e um mutagênico classe 3. A busca por alternativas para reduzir a entrada de fenóis no meio ambiente é ativa em numerosos campos da pesquisa industrial; esse problema também foi enfrentado no campo dos materiais de fricção. No contexto das atividades de pesquisa para novos materiais de fricção, os requerentes depositaram um pedido de patente WO 2014/203142. A invenção descrita no pedido de patente WO 2014/203142 enquadra-se no campo dos materiais de fricção para pastilhas de freio, livres de resinas fenólicas e que, como especificado acima, têm uma composição que é de tal modo a garantir desempenhos uniformes e confiáveis dentro de uma ampla faixa de condições operacionais.
[007] Neste pedido de patente, uma composição aglutinante à base de um aglutinante hidráulico foi desenvolvida, para a produção de materiais de fricção a serem usados na produção de pastilhas de freio que, ao mesmo tempo, atendem às especificações técnicas necessárias, tais como características termomecânicas, também garantindo uma alta eco- sustentabilidade, isto é, superando as inconveniências de materiais de fricção contendo resinas fenólicas e materiais de fricção à base de um aglutinante hidráulico de acordo com o estado da técnica.
[008] A composição aglutinante à base de um aglutinante hidráulico presente no material de fricção descrito no documento WO 2014/203142, já substitui completamente as resinas termocuráveis, garantindo desempenhos globais melhorados das pastilhas de freio. A capacidade de frenagem, a resistência ao desgaste, a resistência à abrasão, etc. são comparáveis àquelas das pastilhas de freio de acordo com o estado da técnica produzidas com aglutinantes em resinas termocuráveis.
[009] Em particular, as características tribológicas do material de fricção de acordo com o documento WO 2014/203142 foram determinadas através de testes chamados “SAE J2522” (daqui em diante indicados como “AK Master”). O teste AK Master é um teste de desempenho, em que um par de pastilhas é testado sob várias condições de frenagem: após um estágio de ensaio, uma série de frenagens é simulada em diferentes pressões e velocidades (baixa, intermediária e elevada), e frenagens características, tai como, frenagem a frio e frenagem em autoestrada.
[0010] O material, objeto do pedido de patente WO 2014/203142 passou brilhantemente no teste AK Master descrito acima, também permitindo a produção de pastilhas de freio à base de cimentício através de um processo de moldagem por compressão.
[0011] O objeto material do pedido de patente WO 2014/203142 demosntrou, no entanto, ter um desempenho mais fraco quando submetido a testes mais exigentes (por exemplo, quando submetido a um teste tribológico chamado “teste interno em alta temperatura”) sob condições de temperatura mais severas, análogas àquelas providas para verificar a resistência ao calor e ao uso intensivo do sistema de frenagem em carros esportivos. Esse material, na realidade, tem delaminações de superfície signifitivas, sob as condições consideradas pelo “teste interno em alta temperatura”.
[0012] A produção de sistemas de frenagem compreendendo uma matriz aglutinante à base de silicatos livres de resinas orgânicas termocuráveis é também conhecida a partir do estado da técnica e mais especificamente do documento US 5.433.774. Esses sistemas à base de silicato, possivelmente com a adição de óxidos alcalinos e aluminatos, são de modo geral produzidos em baixas temperaturas e na ausência de altas pressões por meio de um processo de curagem em que uma mistura de óxido de silício e outros silicatos, pelo menos parcialmente solúveis em água, gera, em baixa temperatura, uma matriz compacta tridimensional. Nesse processo, a água não participa da reação de formação do sistema de frenagem, mas comporta-se exclusivamente como um solvente, evaporando completamente. O documento US’774 consequentemente já descreve um material de fricção livre de resinas fenólicas, assim como o material de fricção descrito no documento WO’142, que, no entanto, quando submetido ao “teste em alta temperatura” não é satisfatório em relação ao desempenho.
[0013] Um objetivo da presente invenção é identificar uma composição ou matriz aglutidora à base de um aglutinante hidráulico, que permita a produção de materiais de frenagem/fricção e o uso dos ditos materiais de fricção nas pastilhas de freio que, ao mesmo tempo, satisfaçam as especificações técnicas necessárias, tais como as especificações termomecânicas, também garantindo uma alta eco-sustentabilidade, superando as inconveniências dos materiais de fricção de acordo com o estado da técnica.
[0014] Um objeto da presente invenção, por conseguinte, refere-se a um material de fricção para pastilhas de freio que compreende: i) uma combinação de frenagem de múltiplos componentes e ii) uma composição ou matriz aglutidora à base de um aglutinante hidráulico, compreendendo a) um aglutinante hidráulico consistindo em um clínquer de cimento comum, composto por pelo menos dois terços em massa de silicatos de cálcio [3CaO^SiO2] e [2CaO^SiO2], a parte restante consistindo em Al2O3, Fe2O3 e/ou outros óxidos menores; b) um ativador selecionado a partir de um ou mais sais e/ou hidróxidos e/ou óxidos de alcalino e/ou metais alcalinos terrosos e/ou silício; c) um ou mais materiais tendo uma atividade pozolânica ou um ou mais materiais tendo uma atividade hidráulica latente e/ou misturas dos mesmos; a dita composição ou matriz aglutidora sendo endurecida por meio de uma reação de hidratação com água.
[0015] Um objeto adicional da presente invenção também se refere a pastilhas de freio compostas de um material de fricção compreendendo i) uma combinação de frenagem de múltiplos componentes, ii) uma composição aglutinante à base de um aglutinante hidráulico e iii) uma base de suporte metálica.
[0016] Um objeto da presente invenção também se refere ao uso do dito material de fricção nas pastilhas de freio e em aplicações industriais adicionais.
[0017] Ao testar as características tribológicas do material de fricção de acordo com a presente invenção, como já indicado, um teste chamado “teste interno em alta temperatura” foi usado.
[0018] Esse teste é conduzido em uma bancada dinâmica, onde a estrutura experimental é montada, incluindo pinças, pastilha a disco e de freio, o que replica o sistema instalado no semi-eixo do veículo selecionado, ao qual um volante de motor que simula uma carga inercial equivalente à massa do veículo totalmente carregado é conectado. Uma primeira fase de funcionamento provê 60 aplicações de freio de 80 Km/h a 30 Km/h com uma desaceleração controlada de 3 m/s2 e uma temperatura de disco inicial de 100 °C. O teste então consiste em uma série de frenagens todas com uma velocidade inicial definida, igual a 80% da velocidade máxima do veículo e uma velocidade final igual a 90 Km/h, com uma desaceleração maior do que ou igual a 7 m/s2. Um total de 25 aplicações de freio é efetuado, intercaladas por um tempo de resfriamento de 80 segundos, seguidas de 5 frenagens sob a mesma velocidade e condições de desaceleração daquelas indicadas acima, efetuadas, no entanto, após o resfriamento do sistema à temperatura de disco inicial especificada acima.
[0019] O material de fricção de acordo com a presente invenção passa pelo teste descrito acima e prova ter um desempenho mais elevado em relação ao material de fricção descrito no pedido de patente WO’142 e na patente US’774, visto que, quando as pastilhas produzidas com o material de acordo com a presente invenção são submetidas a esse teste, as mesmas não apresentam defeitos de superfície evidentes, tais como rachaduras profundas e extensas e delaminações de superfície, permanecendo intactas ao final do teste, contrário ao que ocorre com os materiais cimentícios de acordo com o estado da técnica anteriormente considerado.
[0020] As composições aglutinantes à base de um aglutinante hidráulico do material de fricção, objeto da presente invenção, por conseguinte, permitem que resultados melhores sejam obtidos em relação aos materiais de fricção cimentícios do estado da técnica, também sob condições de teste muito mais severas.
[0021] A composição ou matriz aglutinanteaglutinante à base de um aglutinante hidráulico presente no material de fricção de acordo com a presente invenção substitui completamente as resinas termocuráveis, garante uma alta e melhorada eco-sustentabilidade, além dos desempenhos globais melhorados para a pastilha de freio de acordo com a presente invenção. As composições aglutinantes de acordo com a presente invenção, na realidade, proveem desempenhos em termos de fricção, resistência ao desgaste e a abrasão, capacidade de frenagem, duração e outras características, substancialmente iguais a um produto convencional que usa materiais à base de resinas termocuráveis e também em relação aos produtos conhecidos que usam outros tipos de aglutinantes.
[0022] O material de fricção, objeto da presente invenção, adicionalmente se difere do sistema descrito no documento US’774, que não compreende resinas termocuráveis. No material de acordo com a presente invenção, em que a matriz aglutinante é à base de um aglutinante hidráulico compreendendo qualquer clínquer de cimento comum, como definido de acordo com a norma UNI EN 197.1, isto é, um material hidráulico composto por pelo menos dois terços em massa de silicatos de cálcio [3CaO^SiO2] e [2CaO^SiO2], a parte restante consistindo em AI2O3, Fe2Os e/ou outros óxidos menores (por exemplo, um clínquer de cimento Portland), o processo de endurecimento da parte aglutinante, em forma de pó, é induzido pela presença de água, de acordo com a definição de aglutinante hidráulico. A água participa ativamente no processo de formação da pastilha de freio: o aglutinante hidráulico em forma de pó, quando misturado com água, endurece por meio de hidratação independentemente das condições de temperatura (desde que sejam superiores a 4 °C, abaixo do que a água não está mais em uma forma disponível para a reação de hidratação) e, após o endurecimento, mantém sua resistência e estabilidade.
[0023] Consequentemente, durante o processo de produção da pastilha de freio, condições de temperatura muito menores são adotadas, mais baixas do que 90 °C, simplesmente para acelerar o processo de endurecimento do aglutinante hidráulico com curtos tempos de curagem, de acordo com o que é conhecido no estado da técnica sobre os produtos finais a base de cimento, e, por conseguinte, tornar o processo de endurecimento compatível com os tempos de moldagem do processo de produção da pastilha de freio.
[0024] No caso de US’774, por outro lado, o aglutinante inorgânico à base de silicatos, compreendendo silicatos e sílica finamente divididos pelo menos parcialmente solúveis em água, é reticulado na presença de água, em uma temperatura mais baixa do que 120 °C, sem a aplicação de pressão, para formar uma retícula de polissilicatos inorgânica e tridimensional, na qual a água age como solvente.
[0025] A vantagem fundamental do material de fricção de acordo com a presente invenção, em relação aos materiais de fricção à base de composições cimentícias já conhecidos no estado da técnica, consiste no fato de que o material de fricção de acordo com a presente invenção também passa pelo teste em alta temperatura descrito acima e prova ter um desempenho mais elevado em relação ao material de fricção descrito no pedido de patente WO’142 e na patente US’774, visto que as pastilhas produzidas com esse material não apresentam quaisquer defeitos de superfície evidentes, também permanecendo intactas ao final do teste.
[0026] Como já indicado, a presente invenção refere-se a um material de fricção para pastilhas de freio que compreende i) uma combinação de frenagem de múltiplos componentes e ii) uma composição ou matriz aglutidora à base de um aglutinante hidráulico, compreendendo: a) um aglutinante hidráulico consistindo em um clínquer de cimento comum, composto por pelo menos dois terços em massa de silicatos de cálcio [3CaO^SiO2] e [2CaO^SiO2], a parte restante consistindo em Al2O3, Fe2O3 e/ou outros óxidos menores; b) um ativador selecionado a partir de um ou mais sais e/ou hidróxidos e/ou óxidos de alcalino e/ou metais alcalinos terrosos e/ou silício; c) um ou mais materiais tendo uma atividade pozolânica ou um ou mais materiais tendo uma atividade hidráulica latente e/ou misturas dos mesmos; a dita composição ou matriz aglutidora sendo endurecida por meio de uma reação de hidratação com água.
[0027] O termo “composição ou matriz aglutidora à base de um aglutinante hidráulico”, de acordo com a presente invenção, por conseguinte, refere-se a um material em forma de pó compreendendo, ou consistindo em, um aglutinante hidráulico, um ativador e, possivelmente, um ou mais materiais tendo uma atividade pozolânica ou um ou mais materiais tendo uma atividade hidráulica latente e/ou misturas dos mesmos.
[0028] O termo “aglutinante hidráulico” se refere a um material em forma de pó que, quando misturado com água, endurece por meio de hidratação independente das condições de temperatura desde que sejam superiores a 4 °C (em que a água não está mais em uma forma disponível para a reação de hidratação) e que, após o endurecimento, mantém sua resistência e estabilidade.
[0029] O aglutinante hidráulico a) presente na composição aglutinante do material de fricção de acordo com a presente invenção compreende qualquer clínquer de cimento comum, como definido pela norma UNI EN 197.1, isto é, um material hidráulico composto por pelo menos dois terços em massa de silicatos de cálcio [3CaO^SiO2] e [2CaO^SiO2], a parte restante consistindo em Al2O3, Fe2O3 e/ou outros óxidos menores (por exemplo, um clínquer de cimento Portland).
[0030] Os óxidos menores se referem aos óxidos de outros metais normalmente presentes em clínqueres comuns, tais como óxidos de potássio e/ou magnésio, em uma quantidade menor, igual a cerca de 2-3% em peso com relação ao peso total do clínquer de cimento.
[0031] Os cimentos pigmentados, brancos ou cinzas definidos de acordo com a norma UNI EN 197.1 acima mencionada, juntamente com os assim chamados cimentos para barreiras de retenção, aglutinantes cimentícios e cais hidráulicas, como definido na Lei Italiana de 26 de maio de 1965 N. 595, e os silicatos inorgânicos, também estão incluídos dentro da ampla definição de aglutinante hidráulico de acordo com a presente invenção.
[0032] Os cimentos preferidos como “aglutinante hidráulico” de acordo com a presente invenção são o cimento Portland do tipo I, um cimento de alto forno do tipo III, um cimento de pozolana do tipo IV e misturas dos mesmos.
[0033] Quando o aglutinante hidráulico a) é um cimento de alto forno do tipo III ou cimento de pozolana do tipo IV e misturas dos mesmos, o dito cimento pode formar ou o componente a) ou o componente c) da composição aglutinante ii), isto é, também pode satisfazer a condição da presença de um ou mais materiais tendo uma atividade pozolânica ou um ou mais materiais tendo uma atividade hidráulica latente e/ou misturas dos mesmos na dita composição aglutinante ii).
[0034] O aglutinante hidráulico a) de preferência tem uma finura, medida de acordo com o método de permeabilidade ao ar (Blaine) da norma UNI EN 196-6, na faixa de 3.500 a 9.000 cm2/g, mais preferencialmente de 4.000 a 8.000 cm2/g e ainda mais preferencialmente na faixa de 5.500 a 7.000 cm2/g.
[0035] O “aglutinante hidráulico” a) é ainda mais preferencialmente um cimento Portland do tipo I, um cimento de alto forno do tipo III, um cimento de pozolana do tipo IV e misturas dos mesmos e tem uma finura, medida de acordo com o método de permeabilidade ao ar (Blaine) da norma UNI EN 196-6, na faixa de 3.500 a 9.000 cm2/g, mais preferencialmente de 4.000 a 8.000 cm2/g e ainda mais preferencialmente na faixa de 5.500 a 7.000 cm2/g.
[0036] A seleção desses tipos particulares de cimento, na realidade, permite que a estabilidade térmica e a resistência mecânica sejam adicionalmente aumentadas, as quais são máximas no caso de cimento Portland do tipo I adicionalmente moído até uma finura na faixa de 5.500 a 7.000 cm2/g ser obtida.
[0037] A composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico de acordo com a presente invenção também compreende um componente b) que é um ativador selecionado a partir de um ou mais sais e/ou hidróxidos e/ou óxidos de alcalino e/ou metais alcalinos terrosos e/ou silício.
[0038] Os sais e/ou hidróxidos e/ou óxidos de alcalino e/ou metais alcalinos terrosos e/ou silício podem ser adicionados em forma de pó ou em solução em várias concentrações.
[0039] Exemplos dessas substâncias são: óxido de silício, óxido de potássio, óxido de sódio, hidróxido de potássio, hidróxido de sódio e silicatos. Os exemplos preferidos dessas substâncias são: óxido de silício, óxido de potássio, hidróxido de potássio e silicatos.
[0040] A composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico de acordo com a presente invenção também deve compreender um componente c) consistindo em um ou mais materiais tendo uma atividade pozolânica, tal como, de preferência, microssílica, cinzas volantes, pozolana, fumo de sílica, metacaulim e/ou um ou mais materiais tendo uma atividade hidráulica latente, tal como escória de alto forno; cálcio hidratado; pedra calcária natural.
[0041] Um exemplo não limitativo de escória de alto forno é um que tenha a seguinte composição química (análise XRD):
Análise Espectrofotométrica de RX
[0042] O componente c) também de preferência tem uma finura, medida de acordo com o método de permeabilidade ao ar (Blaine) da norma UNI EN 196-6, na faixa de 3.500 a 9.000 cm2/g, mais preferencialmente de 4.000 a 8.000 cm2/g e ainda mais preferencialmente na faixa de 5.500 a 7.000 cm2/g.
[0043] Em uma composição aglutinante ii), o componente c) é distinguido por, de preferência, ter uma finura igual à do aglutinante hidráulico a).
[0044] Para os propósitos da presente invenção, a composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico também pode compreender agregados.
[0045] Os ditos agregados, ou produtos inertes, também chamados agregados inertes, podem ser selecionados a partir de agregados calcários, de sílica ou sílico-calcários, , definidos de acordo com as normas UNI EN 13139 e UNI EN 12620. Os agregados podem ser adequadamente selecionados a partir de agregados calcários, de quartzo, ou agregados silico-calcários em qualquer forma, esmagados ou esféricos. Os ditos agregados podem compreender uma ou mais cargas de uma origemmineral, por exemplo, cargas calcárias, de sílica ou silico-calcárias ou quartzo, tendo um tamanho de partícula fina de acordo com a definição da norma UNI EN 13139.
[0046] Para os propósitos da presente invenção, a composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico também pode conter um agente ou aditivo à prova d’água ou repelente a água. Os ditos agentes compreendem uma ampla variedade de compostos de uma natureza orgânica, tais como silanos.
[0047] Além dos componentes acima, a composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico presente no material de fricção objeto da presente invenção pode compreender vários outros aditivos para adaptar as características da mistura aos requisitos específicos.
[0048] Os exemplos desses aditivos podem ser agentes superfluidificantes, de preferência do tipo policarboxílico, agentes antirretração, aceleradores de endurecimento ou solidificação, modificadores de reologia ou modificadores de propriedades físico-mecânicas, tais como, por exemplo, celuloses ou látices, agentes de expansão, agentes de aeração, desaeração e adesão. Esses aditivos são opcionais para os propósitos da invenção.
[0049] A composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico está presente em uma quantidade na faixa de 3% a 60% em peso com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção e está de preferência presente em uma quantidade na faixa de 5% a 52% em peso com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção (dado pela soma dos componentes i) e ii)).
[0050] A quantidade preferida de 5% a 52% em peso com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção permite que um ótimo material de fricção seja obtido em relação às características de vedação mecânica no processo de cisalhamento e sob condições termo-oxidativas.
[0051] Na dita composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico, o aglutinante hidráulico a) está presente em uma quantidade na faixa de 0,5% a 95% em peso, de preferência de 10% a 93% em peso, com relação ao peso total da composição aglutinadora ii), o ativador b) está presente em uma quantidade na faixa de 0,5% a 50% em peso com relação ao peso total da composição aglutinadora ii), os materiais tendo uma atividade pozolânica e/ou atividade hidráulica latente c), quando providos, estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,5% a 95% em peso, de preferência de 10% a 93% em peso, com relação ao peso total da composição aglutinadora ii), os possíveis agregados estão presentes em uma quantidade na faixa de 0% a 20% em peso com relação ao peso total da composição aglutinadora ii), os possíveis aditivos de uma natureza diferente estão presentes em uma quantidade na faixa de 0% a 5% em peso com relação ao peso total da composição aglutinadora ii).
[0052] Para os propósitos da presente invenção, a água total adicionada, necessária para o processo de endurecimento do aglutinante hidráulico, está em uma quantidade na faixa de 25% a 150% em peso com relação ao peso total da composição aglutinadora à base de um aglutinante hidráulico ii), de preferência em uma quantidade na faixa de 50% a 150% em peso.
[0053] Uma parte da água é eliminada na fase de pressão inicial durante a etapa de moldagem da pastilha.
[0054] Mais especificamente, a composição aglutinante ii), cuja quantidade fica na faixa de 3% a 60% em peso, é composta dos componentes a), b) e c) e, possivelmente, dos agregados e aditivos indicados acima em relação à composição aglutinante. A quantidade de água, por conseguinte, fica na faixa de 25% a 150% com relação ao peso total da dita composição aglutinante.
[0055] O material de fricção de acordo com a presente invenção é um material que, além da composição aglutinante ii) e da água necessária para o processo de endurecimento, também compreende uma “Combinação de Frenagem de Múltiplos Componentes” i), compreendendo ou consistindo em: fibras, lubrificantes, abrasivos, modificadores de fricção e/ou outros materiais adicionais.
[0056] O material de fricção de acordo com a presente invenção, além da composição aglutinante ii) à base de um aglutinante hidráulico presente em uma quantidade na faixa de 3% a 60% em peso com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção e água em uma quantidade na faixa de 25% a 150% em peso com relação ao peso total da composição aglutinante à base de um aglutinante hidráulico ii), também compreende uma combinação de frenagem de múltiplos componentes i) em uma quantidade na faixa de 30% a 97% em peso, de preferência de 50% a 95%, com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção.
[0057] A combinação de frenagem de múltiplos componentes i) do material de fricção de acordo com a presente invenção compreende pelo menos um lubrificante em uma quantidade na faixa de 5% a 15% em peso, pelo menos um abrasivo em uma quantidade na faixa de 8% a 25% em peso, pelo menos um componente contendo carbono em uma quantidade na faixa de 8% a 25% em peso, pelo menos um modificador em uma quantidade na faixa de 15% a 30% em peso, todas as porcentagens sendo calculadas com relação ao peso total da combinação de frenagem de múltiplos componentes i).
[0058] A combinação de frenagem de múltiplos componentes i) do material de fricção de acordo com a presente invenção pode opcionalmente compreender uma ou mais fibras em uma quantidade na faixa de 2% a 30% em peso com relação ao peso total da combinação de frenagem de múltiplos componentes i).
[0059] Os exemplos possíveis de fibras, a partir dos quais a fibra empregada na combinação de frenagem de múltiplos componentes i) do material de fricção de acordo com a presente invenção é selecionada, podem ser: fibras à base de poliacrilonitrilo, poliamidas, fibras de celulose, fibras de metal, fibras de basalto, fibras de aço e fibras de carbono.
[0060] Os exemplos possíveis de lubrificantes, a partir dos quais o lubrificante empregado na combinação de frenagem de múltiplos componentes i) do material de fricção de acordo com a presente invenção é selecionado, podem ser lubrificantes orgânicos e lubrificantes de metal, misturas de sulfetos de metal (tais como sulfetos de estanho, sulfeto de zinco, sulfetos de ferro e sulfeto de molibdênio), nitreto de boro, pó de estanho e pó de zinco.
[0061] O lubrificante é de preferência selecionado a partir de sulfetos de metal.
[0062] Possíveis exemplos de abrasivos, de modo geral classificados com base em sua dureza de Mohs, a partir dos quais o abrasivo empregado na combinação de frenagem de múltiplos componentes i) do material de fricção de acordo com a presente invenção é selecionado, podem ser fibras minerais, óxido de zircônio, zircão, silicato de zircônio, mica, alumina, fibras cerâmicas; silicatos de cálcio, magnésio, zircônio e/ou alumínio; fibras minerais sintéticas, tais como HARDWOOL, lã de escória e lã mineral, sílica, dióxido de silício, areia, carboneto de silício, óxido de ferro, cromita de ferro, óxido de magnésio e titanato de potássio.
[0063] O abrasivo no material de fricção de acordo com a presente invenção é de preferência selecionado a partir de óxidos de metais e outros abrasivos tendo uma dureza de acordo com a escala de Mohs maior do que 6.
[0064] Possíveis exemplos de um componente contendo carbono, a partir dos quais o dito componente da combinação de frenagem de múltiplos componentes i) do material de fricção de acordo com a presente invenção é selecionado, pode ser grafite natural, grafite sintético, coque de petróleo, coque de petróleo dessulfurizado e negro de carvão.
[0065] O componente acima mencionado contendo carbono é de preferência selecionado a partir de grafites e coque.
[0066] Possíveis exemplos de modificadores, a partir dos quais os modificadores da combinação de frenagem de múltiplos componentes i) do material de fricção de acordo com a presente invenção são selecionados, podem ser cal, óxido de cálcio, hidróxido de cálcio, talco, carbonato de cálcio, silicato de cálcio, barita, compostos fluorados, pós metálicos, borracha em forma de pó ou borracha reciclada (em pedaços) e vários outros tipos de pós de fricção.
[0067] O modificador é de preferência selecionado a partir de barita e pós metálicos.
[0068] Um material de fricção preferido de acordo com a presente invenção consiste em ii) uma composição aglutinante à base de: a) cimento Portland do tipo I 52.5, com uma finura de 6.500 cm2/g, b) silicato de potássio e hidróxido de potássio, c) escória com uma finura de 6.500 cm2/g e metacaulim e água e i) uma combinação de frenagem de múltiplos componentes compreendendo componentes de preferência selecionados a partir de óxidos de metal, fibras de aço, fibras aramídicas, cromita, sulfetos de metal, grafite, coque, pós metálicos e barita.
[0069] Em um material de fricção adicionalmente preferido, o cimento Portland tipo I é substituído pelo cimento de alto forno tipo III.
[0070] Os vários componentes listados acima, e especificamente a composição aglutinante ii), a combinação de múltiplos componentes i) e a água, formam o material de fricção e, quando misturados nas proporções e modo sugeridos, proveem uma classe de materiais de fricção com desempenhos mais elevados em relação àqueles dos materiais cimentícios de acordo com o estado da técnica.
[0071] Para uma homogeneização completa, o cimento, água e outros componentes formando o material de fricção são misturados, em proporções apropriadas, até ser obtida uma pasta sem fragmentos e homogênea, tendo uma consistência adequada, que é em seguida submetida a um processo de moldagem para a produção de pastilhas de freio.
[0072] A mistura de frenagem assim obtida é subsequentemente submetida a um processo de moldagem por compressão em uma temperatura na faixa de 40 °C a 90 °C, de preferência de 40 °C a 80 °C, e uma pressão na faixa de 1 a 6 kN/cm2, de preferência de 2 a 5 kN/cm2, as ditas condições de temperatura e pressão tendo provado serem ótimas para a moldagem de pastilhas de freio começando a partir dos materiais de fricção de acordo com a presente invenção.
[0073] Após o processo de moldagem, as pastilhas de freio assim obtidas, começando a partir de 24 horas após o processo de moldagem, de preferência após 7 dias, ainda mais preferencialmente após 14 dias, são submetidas a um tratamento térmico em uma temperatura na faixa de 25 °C a 800 °C, de preferência de 25 °C a 600 °C, mais preferencialmente = de 25 °C a 450 °C.
[0074] Como já explicado acima, é conhecido a partir do estado da técnica que os materiais à base de cimentícios, tais como argamassas/pastas de cimento, quando submetidos ao tratamento térmico maior do que 300 °C, sofrem uma perda progressiva nas últimas propriedades físico-mecânicas do produto final. Independentemente do tipo de curagem, na realidade, a diminuição no desempenho do módulo elástico de uma amostra de teste de argamassa termicamente tratada a 300 °C, em relação a uma amostra de teste idêntica não termicamente tratada, oscila em torno de 30% em relação ao valor inicial.
[0075] Os aglutinantes cimentícios presentes no material de fricção de acordo com a presente invenção, para a produção de pastilhas de freio, após o processo de moldagem e possível tratamento térmico, surpreendentemente apresentam desempenhos melhorados, tais como a estabilidade da eficiência de frenagem.
[0076] Após cerca de 28 dias de curagem subsequente à moldagem, as pastilhas são distinguidas e testadas como indicado a seguir.
[0077] A distinção das pastilhas produzidas com o processo de moldagem com as formulações pré-selecionadas é com base em uma avaliação dos seguintes aspectos: A) uniformidade e regularidade do perfil das bordas e ausência de defeitos na forma; B) compressibilidade e dureza de superfície; C) características tribológicas do material de fricção, determinadas através de testes chamados AK Master e "teste interno em alta temperatura”.
[0078] As distinções A) e B) são efetuadas por meio dos seguintes testes: A) uniformidade e regularidade do perfil das bordas e ausência de defeitos na forma: essa é basicamente uma avaliação do teste de moldagem que consiste em observar os seguintes parâmetros: A1) enchimento homogêneo do molde com o material com a consequente produção de um produto livre de defeitos; A2) observação de possíveis oxidações de superfície ou protuberâncias anormais. Essas observações são efetuadas por meio de uma verificação visual e por meio de uma medição de nivelamento e paralelismo do produto final. B) “compressibilidade” de acordo com a ISO-6310 e “dureza de superfície” de acordo com a JIS D4421; a compressibilidade e a dureza de superfície respectivamente proveem uma indicação da variação dimensional sob regime de compressão e um índice de homogeneidade das propriedades mecânicas entre as áreas periféricas e a parte central da superfície da pastilha.
[0079] Para um material de fricção, os valores de compressibilidade aceitáveis de acordo com a norma ISO-6310 são valores dentro da faixa de 20 a 120 microns, ao passo que os valores de dureza de superfície aceitáveis (HRR) de acordo com a norma JIS D4421 são valores dentro da faixa de 10 a 120. C) Características tribológicas
[0080] As características tribológicas do material de fricção são determinadas através de testes chamados SAE J2522 (chamado “AK Master”) e "teste interno em alta temperatura”.
[0081] O teste AK Master é um teste de desempenho, em que um par de pastilhas é testado sob várias condições de frenagem: após um estágio de ensaio, uma série de frenagens é simulada em diferentes pressões e velocidades (baixa, intermediária e elevada), e frenagens características, tais como frenagem a frio e frenagem em autoestrada.
[0082] O “teste interno em alta temperatura” é realizado em uma bancada dinâmica, onde a estrutura experimental é montada, incluindo pinças, pastilha a disco e de freio, o que replica o sistema instalado no semi-eixo do veículo selecionado, ao qual um volante de motor que simula uma carga inercial equivalente à massa do veículo totalmente carregado é conectado. Uma primeira fase de funcionamento provê 60 aplicações de freio de 80 Km/h a 30 Km/h com uma desaceleração controlada de 3 m/s2 e uma temperatura inicial de disco de 100 °C. O teste então consiste em uma série de frenagens todas com uma velocidade inicial definida, igual a 80% da velocidade máxima do veículo, e uma velocidade final igual a 90 Km/h, com uma desaceleração maior do que ou igual a 7 m/s2. Um total de 25 aplicações de freio é efetuado, intercaladas por um tempo de resfriamento de 80 segundos, seguido de 5 frenagens sob as mesmas condições de velocidade e desaceleração que as indicadas acima, efetuadas, no entanto, após o resfriamento do sistema à temperatura de disco inicial especificada acima.
[0083] A principal vantagem do material de fricção de acordo com a presente invenção é que permite que pastilhas de freio sejam produzidas, tendo uma eco-sustentabilidade muito maior, visto que não há liberação, na realidade, de derivados fenólicos ou de fenol-formaldeído na atmosfera, tanto durante o uso quanto durante a produção. Além disso, graças às características particulares das composições aglutinantes de acordo com a presente invenção, as mesmas garantem desempenhos análogos àqueles de um material contendo resinas fenólicas e desempenhos mais elevados do que aqueles de um material contendo um material aglutinante cimentício, tal como aquele descrito nos documentos WO’142 e US’774.
[0084] Características e vantagens adicionais da invenção parecerão evidentes a partir dos seguintes exemplos providos para propósitos ilustrativos e não limitativos.
[0085] Um material de fricção foi preparado, tendo a composição indicada na Tabela 1 abaixo. Tabela 1
[0086] Mais especificamente, o material de fricção foi preparado usando-se uma composição aglutinante contendo um cimento TERMOCEM A 32.5 N LH Calusco, supermoído até que uma finura igual a 6.500 cm2/g, aproximadamente, fosse obtida.
[0087] O cimento TERMOCEM A 32.5 N LH é um cimento de alto forno do tipo III. De acordo com a composição exigida pela norma UNI EN 197-1 (isto é, referindo-se à massa de cimento excluindo sulfato de cálcio e aditivos), a mesma contém de 35% a 64% de clínquer, ao passo que a parte restante consiste em escória de alto forno granulada e possíveis constituintes secundários.
[0088] A dita composição aglutinante compreende o aglutinante hidráulico TERMOCEM A 32.5 N LH Calusco em uma quantidade igual a 11,56% em peso total com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção e também contém silicato de potássio em uma quantidade igual a 0,74% em peso e o aditivo à prova de água Seal 200 (uma mistura de polivinilálcool e silano, isto é, um alquilsiloxano) em uma quantidade igual a 0,28% em peso, ambos com relação ao peso total da mistura do material de fricção.
[0089] A combinação de frenagem de múltiplos componentes usada no presente exemplo é composta de:
[0090] As quantidades percentuais dos componentes da combinação de frenagem de múltiplos componentes indicadas na tabela anterior são frações em peso somente com relação ao peso total da combinação de frenagem de múltiplos componentes.
[0091] O material de fricção assim obtido foi moldado por compressão usando moldes apropriados, sob condições de pressão e temperatura de 50 °C e 4,5 kN/cm2, levando à produção de uma pastilha tendo uma superfície de 77 cm2 e uma espessura igual a 1,5 cm.
[0092] Mais especificamente, os moldes usados nos testes indicados no presente exemplo são moldes que proveem a produção de uma pastilha com uma superfície de 77 cm2 e uma espessura igual a 1,5 cm.
[0093] Após uma semana de curagem ao ar, as pastilhas foram moídas.
[0094] Após aproximadamente 21 dias de curagem subsequente à moldagem, as pastilhas foram submetidas a um ciclo de tratamento térmico em uma atmosfera de nitrogênio de acordo com o ciclo térmico indicado a seguir: - Perfil de aquecimento de 25 a 450 °C em 3 horas; - Isoterma a 450 °C durante 1 hora; - Resfriamento de 450 °C a 25 °C por meio de resfriamento natural em um forno fechado em uma atmosfera de nitrogênio.
[0095] As pastilhas foram em seguida envernizadas de acordo com o método normal.
[0096] Aproximadamente 28 dias após a moldagem (tempo de curagem), as pastilhas foram distinguidas e testadas como indicado a seguir.
[0097] As pastilhas obtidas a partir da formulação indicada na tabela 1 foram visualmente observadas e não apresentam oxidações de superfície ou protuberâncias anormais.
[0098] Os testes de dureza de superfície de HRR do produto final assim obtido foram então realizados de acordo com a norma JIS D4421, obtendo um valor médio de 44, também indicando uma boa homogeneidade das propriedades mecânicas entre as áreas de superfície periféricas e centrais da pastilha.
[0099] Esse aspecto de homogeneidade é extremamente importante para a produção de um material de fricção que não tenha pontos de desprendimento potenciais e seja consequentemente distinguido por uma elevada resistência ao desgaste.
[00100] A uniformidade e a regularidade do perfil das bordas e a homogeneidade da parte central da pastilha em relação às áreas periféricas são elementos essenciais para ter um desgaste análogo ou melhorado da pastilha em relação aos valores típicos das pastilhas que usam resinas fenólicas como aglutinantes.
[00101] Os testes de “Compressibilidade” de acordo com a ISO-6310 apresentaram um valor médio igual a 72 microns.
[00102] As pastilhas, testadas de acordo com o teste AK Master, apresentaram valores de desgaste surpreendentes na faixa de 0,45 a 0,49 mm (esse valor se refere à média das medições efetuadas no par de pastilhas), um coeficiente médio de fricção igual a 0,41, ao passo que a aparência das pastilhas e dos discos provou ser visualmente aceitável de acordo com os padrões de modo geral obtidos com pastilhas tradicionais com um aglutinante à base de resina termocurável.
[00103] As pastilhas testadas de acordo com o “teste interno em alta temperatura” anteriormente descrito são mostradas na Figura 1. É evidente em um nível visual que as pastilhas testadas não têm qualquer desprendimento de material devido a delaminação e/ou rachaduras extensas e significativas ao final do teste.
[00104] Um material de fricção foi preparado, com a composição indicada na tabela 2 abaixo. Tabela 2
[00105] Mais especificamente, o material de fricção foi preparado usando uma composição aglutinante contendo um cimento tipo I 52.5R produzido na fábrica de cimentos Calusco, supermoído até que uma finura de cerca de 6.500 cm2/g fosse obtida, adicionado a metacaulim, em uma quantidade igual a 7,33% em peso com relação ao peso total da composição que forma o material de fricção. A razão entre cimento e metacaulim foi de 1:9 partes em peso, respectivamente.
[00106] As quantidades percentuais dos componentes da combinação de frenagem de múltiplos componentes indicadas na tabela anterior devem ser consideradas como sendo quantidades em peso somente com relação ao peso total da combinação de frenagem de múltiplos componentes.
[00107] O material de fricção assim obtido foi moldado por compressão usando moldes apropriados, sob condições de pressão e temperatura de 50 °C e 4,5 kN/cm2, levando à produção de uma pastilha tendo uma superfície de 77 cm2 e uma espessura igual a 1,5 cm.
[00108] Após uma semana de curagem ao ar, as pastilhas foram moídas.
[00109] Aproximadamente 28 dias após a moldagem (tempo de curagem), as pastilhas foram em seguida envernizadas de acordo com o método usual, distinguidas e testadas como indicado a seguir.
[00110] As pastilhas obtidas a partir da formulação indicada na tabela 2 foram visualmente observadas e não apresentam oxidações de superfície ou protuberâncias anormais.
[00111] Os testes de dureza de superfície de HRR do produto final assim obtido foram então realizados de acordo com a norma JIS D4421, obtendo-se um valor médio de 76 e também indicando uma boa homogeneidade das propriedades mecânicas entre as áreas de superfície periféricas e centrais da pastilha.
[00112] Esse aspecto de homogeneidade é extremamente importante para a produção de um material de fricção que não tenha pontos de desprendimento potenciais e seja consequentemente distinguido por uma alta resistência ao desgaste.
[00113] A uniformidade e a regularidade do perfil das bordas e a homogeneidade da parte central da pastilha em relação às áreas periféricas são elementos essenciais para ter um desgaste análogo ou melhorado da pastilha em relação aos valores típicos das pastilhas que usam resinas fenólicas como aglutinantes.
[00114] Os testes de “Compressibilidade” de acordo com a ISO-6310 apresentaram um valor médio igual a 36 microns.
[00115] As pastilhas, testadas de acordo com o teste AK Master, apresentaram valores de desgaste surpreendentes na faixa de 0,28 a 0,32 mm (esse valor se refere à média das medições efetuadas no par de pastilhas), um coeficiente médio de fricção igual a 0,39, ao passo que a aparência das pastilhas e discos provou ser visualmente aceitável de acordo com os padrões de modo geral obtidos com pastilhas tradicionais com um aglutinante à base de resina termocurável.
[00116] As pastilhas testadas de acordo com o “teste interno em alta temperatura” anteriormente descrito em um nível visual não têm qualquer desprendimento de material devido a delaminação e/ou rachaduras extensas e significativas ao final do teste.
[00117] Um material de fricção foi preparado, com a composição indicada na tabela 3 abaixo. Tabela 3
[00118] Mais especificamente, o material de fricção foi preparado usando uma composição aglutinante contendo um cimento tipo I 52.5R produzido na fábrica de cimentos Calusco, supermoído até que uma finura de cerca de 6.500 cm2/g fosse obtida. A dita composição aglutinante foi adicionada, em uma quantidade igual a 11,79% em peso com relação ao peso total da composição que forma o material de fricção.
[00119] A combinação de frenagem de múltiplos componentes usada no presente exemplo foi composta de:
[00120] As quantidades percentuais dos componentes da combinação de frenagem de múltiplos componentes são expressas como quantidades em peso somente com relação ao peso total da combinação de frenagem de múltiplos componentes.
[00121] O material de fricção assim obtido foi moldado por compressão usando moldes apropriados, sob condições de pressão e temperatura de 50 °C e 4,5 kN/cm2, levando à produção de uma pastilha tendo uma superfície de 77 cm2 e uma espessura igual a 1,5 cm.
[00122] Após uma semana de curagem ao ar, as pastilhas foram moídas.
[00123] Aproximadamente 28 dias após a moldagem (tempo de curagem), as pastilhas foram em seguida envernizadas de acordo com o método usual, distinguidas e testadas como indicado a seguir. As pastilhas obtidas a partir da formulação indicada na tabela 3 foram visualmente avaliadas e não apresentam oxidações de superfície ou protuberâncias anormais.
[00124] Os testes de dureza de superfície de HRR do produto final assim obtido foram em seguida realizados de acordo com a norma JIS D4421, obtendo-se um valor médio de 70 e também indicando uma boa homogeneidade das propriedades mecânicas entre as áreas de superfície periféricas e centrais da pastilha.
[00125] Esse aspecto de homogeneidade é extremamente importante para a produção de um material de fricção que não tenha pontos de desprendimento potenciais e seja consequentemente distinguido por uma alta resistência ao desgaste.
[00126] A uniformidade e a regularidade do perfil das bordas e a homogeneidade da parte central da pastilha em relação às áreas periféricas são elementos essenciais para ter um desgaste análogo ou melhorado da pastilha em relação aos valores típicos das pastilhas que usam resinas fenólicas como aglutinantes.
[00127] Os testes de “Compressibilidade” de acordo com a ISO-6310 apresentaram um valor médio igual a 63 microns.
[00128] As pastilhas, testadas de acordo com o teste AK Master, apresentaram valores de desgaste surpreendentes de cerca de 0,33 (esse valor se refere à média das medições efetuadas no par de pastilhas), um coeficiente médio de fricção igual a 0,42, ao passo que a aparência das pastilhas e dos discos provou ser visualmente aceitável de acordo com os padrões de modo geral obtidos com pastilhas tradicionais com um aglutinante à base de resina termocurável.
[00129] As pastilhas testadas de acordo com o “teste interno em alta temperatura” anteriormente descrito, em um nível visual, têm delaminações de superfície significativas ao final do teste com desprendimento do material e/ou rachaduras profundas, como mostrado na figura 2.
[00130] É, por conseguinte, evidente que sob condições mais severas, tais como aquelas características do “teste interno em alta temperatura”, a pastilha de freio produzida com o material de fricção de acordo com a presente invenção (tabela 1 ou tabela 2) tem um melhor comportamento geral global em relação à pastilha de freio obtida começando a partir do material de fricção descrito na tabela 3.
[00131] Um material de fricção foi preparado, com a composição indicada na tabela 4 abaixo, por meio de mistura em um misturador planetário. Tabela 4
[00132] Mais especificamente, o material de fricção foi preparado usando-se a composição descrita na Tabela 4, por meio de mistura em um misturador planetário, até que uma combinação homogênea fosse obtida; a combinação foi em seguida vertida em um molde para a produção de pastilhas de freio e em seguida submetida ao tratamento térmico a 80 °C durante 90 minutos e subsequentemente a 120 °C durante 2 horas.
[00133] Mais especificamente, os moldes usados nos testes indicados no presente exemplo são moldes para a produção de uma pastilha com uma superfície de 77 cm2 e uma espessura igual a 1,5 cm.
[00134] Aproximadamente 28 dias após a moldagem (tempo de curagem), as pastilhas foram então distinguidas e testadas como indicado a seguir.
[00135] As pastilhas obtidas a partir da formulação indicada na tabela 4 foram visualmente observadas: apresentam superfícies visivelmente irregulares e relativamente não compactas, a superfície prova-se ser frágil e facilmente friável ao toque, como mostrado nas figuras 3 a 5.
[00136] Para essas pastilhas, não foi, por conseguinte, possível realizar os testes efetuados para o material de fricção de acordo com a presente invenção.
Claims (10)
1. Material de fricção para pastilhas de freio, consistindo de: i) uma combinação de frenagem de múltiplos componentes e ii) uma composição ou uma matriz aglutinante à base de um aglutinante hidráulico, livre de resinas termocuráveis, o material de fricção caracterizado pelo fato de que a composição ou uma matriz aglutinante compreende: a) um aglutinante hidráulico consistindo em um clínquer de cimento comum, composto por pelo menos dois terços em massa de silicatos de cálcio [3CaO^SiO2] e [2CaO^SiO2], a parte restante consistindo em Al2O3, Fe2O3 e/ou outros óxidos menores; b) um ativador selecionado a partir de óxido de silício, óxido de potássio, óxido de sódio, hidróxido de potássio e hidróxido de sódio; c) um ou mais materiais tendo uma atividade pozolânica selecionado a partir de microssílica, cinzas volantes, pozolana, fumo de sílica, metacaulim ou um ou mais materiais tendo uma atividade hidráulica latente selecionado a partir de escória de alto forno; cálcio hidratado; pedra calcária natural ou misturas dos mesmos; as ditas composição ou matriz aglutinante sendo endurecidas por meio de uma reação de hidratação com água; em que o aglutinante hidráulico a) está presente em uma quantidade na faixa de 0,5% a 95% em peso com relação ao peso total da composição aglutinante ii), o ativador b) o ativador b) está presente em uma quantidade na faixa de 0,5% a 50% em peso com relação ao peso total da composição aglutinante ii), os materiais com uma atividade pozolânica e/ou atividade hidráulica latente c), quando considerados, estão presentes em uma quantidade na faixa de 0,5% a 95% em peso com relação ao peso total da composição aglutinante ii), possíveis agregados estão presentes em uma quantidade na faixa de 0% a 20% em peso com relação ao peso total da composição aglutinante ii), possíveis aditivos de uma natureza diferente estão presentes em uma quantidade na faixa de 0% a 5% em peso com relação ao peso total da composição aglutinante ii) e em que a combinação de frenagem de multíplos componentes i) compreendem ou consistem de: fibras, lubrificantes, abrasivos, modificadores de fricção e/ou outros materiais adicionais.
2. Material de fricção de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aglutinante hidráulico a) é um clínquer de cimento Portland do tipo I, um cimento de alto forno do tipo III, um cimento de pozolana do tipo IV e misturas dos mesmos.
3. Material de fricção de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o componente b) da composição aglutinante ii) é selecionado a partir de óxido de silício, óxido de potássio e hidróxido de potássio.
4. Material de fricção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a composição aglutinadora ii) à base de um aglutinante hidráulico está presente em uma quantidade na faixa de 3% a 60% em peso com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção e está de preferência presente em uma quantidade na faixa de 5% a 52% em peso com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção.
5. Material de fricção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o aglutinante hidráulico a) está presente em uma quantidade na faixa de 10% a 93% em peso, com relação ao peso total da composição aglutinadora ii), o ativador b) está presente em uma quantidade na faixa de 0,5% a 50% em peso com relação ao peso total da composição aglutinadora ii), os materiais com uma atividade pozolânica e/ou atividade hidráulica latente c), quando considerados, estão presentes em uma quantidade na faixa de 10% a 93% em peso, com relação ao peso total da composição aglutinadora ii).
6. Material de fricção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a água total adicionada está em uma quantidade na faixa de 25% a 150% em peso com relação ao peso total da composição aglutinadora à base de um aglutinante hidráulico ii), de preferência em uma quantidade na faixa de 50% a 150% em peso.
7. Material de fricção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a combinação de frenagem de múltiplos componentes i) está presente em uma quantidade na faixa de 30% a 97% em peso, de preferência de 50% a 95%, com relação ao peso total da mistura que forma o material de fricção.
8. Material de fricção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a combinação de frenagem de múltiplos componentes i) compreende pelo menos um lubrificante em uma quantidade na faixa de 5% a 15% em peso, pelo menos um abrasivo em uma quantidade na faixa de 8% a 25% em peso, pelo menos um componente contendo carbono em uma quantidade na faixa de 8% a 25% em peso, pelo menos um modificador em uma quantidade na faixa de 15% a 30% em peso, todas as quantidades sendo calculadas com relação ao peso total da combinação de frenagem de múltiplos componentes i).
9. Material de fricção de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o material de fricção consiste em ii) uma composição aglutinadora à base de a) cimento Portland do tipo I 52.5, com uma finura de 6.500 cm2/g, b) silicato de potássio e hidróxido de potássio, c) escória com uma finura de 6.500 cm2/g e metacaulim e água e uma combinação de frenagem de múltiplos componentes i) consistindo de componentes selecionados a partir de óxidos de alumínio, fibras de aço, cromita, sulfetos de estanho e molibdênio, grafite, coque, pós metálicos e barita.
10. Pastilhas de freio, caracterizadas pelo fato de que consistem em um material de fricção como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9 e uma base de suporte metálica.
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