IT202000011716A1 - BRAKE PAD WITH A FRICTION MATERIAL HAVING A GEOPOLYMER BINDER - Google Patents

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Xicola Agustin Sin
Valentina Iodice
Pavlo Ivacenko
Gianmario Martra
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Description

PASTIGLIA DEL FRENO CON UN MATERIALE DI ATTRITO BRAKE PAD WITH A FRICTION MATERIAL

AVENTE UN LEGANTE GEOPOLIMERICO HAVING A GEOPOLYMER BINDER

Contesto Context

[0001] Se non diversamente indicato nella presente, i materiali descritti in questa sezione non sono della tecnica anteriore rispetto alle rivendicazioni in questa domanda e non sono ammessi come tecnica anteriore per inclusione in questa sezione. Unless otherwise indicated herein, the materials disclosed in this section are not prior art with respect to the claims in this application and are not permitted as prior art for inclusion in this section.

[0002] Le pastiglie del freno fanno parte di un sistema del disco del freno utilizzato nei veicoli. Convenzionalmente vi sono due pastiglie del freno per ciascun rotore del disco del freno. Le pastiglie del freno sono mantenute in posizione e azionate da una pinza che ? fissata a un mozzo della ruota. Le pastiglie del freno hanno sovente piastre posteriori di acciaio, in cui una superficie delle piastre posteriori di acciaio ha un materiale di attrito che ? rivolto verso la superficie del rotore del disco del freno. Quando si applicano i freni, la pinza comprime le due pastiglie del freno insieme sul rotore del disco del freno per rallentare e/o arrestare il veicolo. Le pastiglie del freno convertono l?energia cinetica del veicolo in energia termica per attrito. Pertanto i materiali di attrito svolgono un ruolo importante in un sistema di frenatura, poich? freni usano l?attrito per far decelerare/arrestare il veicolo. [0002] The brake pads are part of a brake disc system used in vehicles. Conventionally there are two brake pads for each brake disc rotor. The brake pads are held in place and operated by a caliper that ? attached to a wheel hub. Brake pads often have steel back plates, wherein one surface of the steel back plates has a friction material which is ? facing the surface of the brake disc rotor. When the brakes are applied, the caliper compresses the two brake pads together on the brake disc rotor to slow and/or stop the vehicle. The brake pads convert the kinetic energy of the vehicle into frictional heat energy. Therefore friction materials play an important role in a braking system, as they Brakes use friction to decelerate/stop the vehicle.

[0003] I materiali di attrito includono tipicamente rinforzi, modificatori di attrito e leganti. L?amianto ? stato ampiamente usato come rinforzo per i materiali di attrito a causa della sua stabilit? termica. Tuttavia, l?amianto ? altamente tossico per la salute umana. L?amianto ? stato sostituito sovente con numerosi materiali, inclusi materiali inorganici e organici, nonch? fibre di metallo. I solfuri di metallo come il disolfuro di molibdeno, i solfuri di ferro, il rame, lo stagno, la grafite e/o il coke sono materiali esemplificativi che possono essere usati come modificatori di attrito. I leganti possono essere polimeri termoindurenti, come le resine fenoliche. Tuttavia, durante le frenate ripetute, i leganti organici possono rilasciare composti gassosi volatili o polveri sottili nell?atmosfera, il che pu? essere nocivo per la salute umana. [0003] Friction materials typically include reinforcements, friction modifiers and binders. The asbestos ? been widely used as a reinforcement for friction materials due to its stability? thermal. However, asbestos? highly toxic to human health. The asbestos ? been replaced often with numerous materials, including inorganic and organic materials, as well as? metal fibers. Metal sulfides such as molybdenum disulfide, iron sulfides, copper, tin, graphite and/or coke are exemplary materials that can be used as friction modifiers. The binders can be thermosetting polymers, such as phenolic resins. However, during repeated braking, organic binders can release volatile gas compounds or fine particles into the atmosphere, which can cause damage. be harmful to human health.

[0004] La presente illustrazione mostra che i geopolimeri sono una classe di materiali che viene sintetizzata dalla reazione di una polvere di allumina-silicato con una soluzione alcalina silicea a temperatura e pressione ambiente. I geopolimeri hanno propriet? meccaniche ragionevoli e una buona stabilit? termica a temperature al di sopra di 1000 ?C e pertanto possono essere idonei come leganti alternativi. [0004] The present illustration shows that geopolymers are a class of materials which are synthesized by the reaction of an alumina-silicate powder with an alkaline siliceous solution at ambient temperature and pressure. Geopolymers have properties reasonable mechanics and good stability? thermal at temperatures above 1000 ?C and therefore may be suitable as alternative binders.

Sommario Summary

[0005] Il sommario precedente ? esclusivamente illustrativo e non intende essere in alcun modo limitativo. Oltre agli aspetti illustrativi, alle forme di realizzazione e alle caratteristiche descritte sopra, ulteriori aspetti, forme di realizzazione e caratteristiche diventeranno evidenti facendo riferimento ai disegni, alla descrizione dettagliata e alle rivendicazioni. [0005] The previous summary ? illustrative only and is not intended to be restrictive in any way. In addition to the illustrative aspects, embodiments and features described above, further aspects, embodiments and features will become apparent with reference to the drawings, detailed description and claims.

[0006] Secondo alcuni esempi viene descritto un metodo per sintetizzare un geopolimero. Il metodo pu? includere la miscelazione di silice e metacaolina per formare una pre-miscela; la preparazione di una soluzione di silicato; e la miscelazione della soluzione di silicato e la pre-miscela per formare una miscela umida, in cui il metodo viene eseguito in assenza di un alcali e in presenza di acqua. [0006] According to some examples a method for synthesizing a geopolymer is described. The method can include mixing silica and methakaolin to form a premix; the preparation of a silicate solution; and mixing the silicate solution and the premix to form a wet blend, wherein the method is performed in the absence of an alkali and in the presence of water.

[0007] Secondo altri esempi la miscelazione di silice e metacaolina pu? includere la miscelazione di circa il 10% in peso di silice e di circa il 90% in peso di metacaolina. La miscelazione di silice e metacaolina pu? includere la miscelazione da circa 5 minuti a circa 10 minuti in un miscelatore Eirich o in un miscelatore Loedige. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere l?aggiunta di silicato di sodio o di silicato di potassio all?acqua. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere l?aggiunta di circa il 38% in peso di silicato di sodio a circa il 42% in peso di acqua. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere l?aggiunta di silicato di sodio all?acqua; il riscaldamento a una temperatura fino a 50 ?C; e l?agitazione da circa 2 a circa 4 ore. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere la preparazione della soluzione di silicato avente un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14. La miscelazione della soluzione di silicato e della pre-miscela pu? includere la miscelazione da circa 5 minuti a circa 10 minuti in un miscelatore Eirich o in un miscelatore Loedige per formare la miscela umida. La sintetizzazione del geopolimero pu? includere la sintesi del geopolimero senza una resina fenolica. [0007] According to other examples, the mixing of silica and metakaolin can include a blend of about 10 wt% silica and about 90 wt% methakaolin. The mixing of silica and metakaolin can include mixing about 5 minutes to about 10 minutes in an Eirich blender or Loedige blender. The preparation of the silicate solution can? include adding sodium silicate or potassium silicate to the water. The preparation of the silicate solution can? include adding about 38 wt% sodium silicate to about 42 wt% water. The preparation of the silicate solution can? include adding sodium silicate to water; heating to a temperature up to 50 ?C; and stirring for about 2 to about 4 hours. The preparation of the silicate solution can? include preparing the silicate solution having a pH in the range of about 12 to about 14. include mixing for about 5 minutes to about 10 minutes in an Eirich blender or Loedige blender to form the wet mix. The synthesis of the geopolymer can include geopolymer synthesis without a phenolic resin.

[0008] Secondo ulteriori esempi viene descritto un metodo per realizzare un materiale di attrito. Il metodo pu? includere la miscelazione di silice e metacaolina per formare una pre-miscela; la miscelazione della pre-miscela e di una miscela grezza per formare una miscela secca, in cui la miscela grezza comprende una o pi? tra fibre inorganiche, organiche o metalliche, almeno un modificatore di attrito o lubrificante e almeno un riempitivo o un abrasivo; la preparazione di una soluzione di silicato; e la miscelazione della soluzione di silicato e della miscela secca per formare il materiale di attrito, in cui il metodo viene eseguito in assenza di un alcali e in presenza di acqua e in cui una reazione tra la pre-miscela e la soluzione di silicato forma un geopolimero. [0008] According to further examples, a method for producing a friction material is described. The method can include mixing silica and methakaolin to form a premix; the mixing of the premix and a crude blend to form a dry blend, wherein the crude blend comprises one or more between inorganic, organic or metallic fibers, at least one friction modifier or lubricant and at least one filler or abrasive; the preparation of a silicate solution; and mixing the silicate solution and the dry mix to form the friction material, wherein the method is performed in the absence of an alkali and in the presence of water and wherein a reaction between the premix and the silicate solution forms a geopolymer.

[0009] Secondo ancora altri esempi la miscelazione di silice e metacaolina pu? includere la miscelazione di circa il 10% in peso di silice e di circa il 90% in peso di metacaolina. La miscelazione di silice e metacaolina pu? includere la miscelazione da circa 5 minuti a 10 minuti in un miscelatore Eirich o in un miscelatore Loedige. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere l?aggiunta di silicato di sodio o di silicato di potassio all?acqua. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere l?aggiunta di circa il 38% in peso di silicato di sodio a circa il 42% in peso di acqua. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere l?aggiunta di silicato di sodio all?acqua; il riscaldamento a una temperatura fino a circa 50 ?C; e l?agitazione da circa 2 a circa 4 ore. La preparazione della soluzione di silicato pu? includere la preparazione della soluzione di silicato avente un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14. La miscelazione della soluzione di silicato e della miscela secca pu? includere la miscelazione per circa 5-10 minuti in un miscelatore Eirich o in un miscelatore Loedige per formare la miscela umida. La miscelazione della premiscela e della miscela grezza per formare la miscela secca pu? includere la miscelazione del 40% in peso della pre-miscela e circa del 60% in peso di miscela grezza. La miscelazione della pre-miscela e della miscela grezza pu? includere la miscelazione della pre-miscela e della miscela grezza da circa 5 minuti a circa 10 minuti in un miscelatore Eirich o in un miscelatore Loedige. L?aggiunta della soluzione di silicato alla miscela secca pu? includere l?aggiunta di circa il 32% in peso di soluzione di silicato a circa il 68% in peso di miscela secca. L?aggiunta della soluzione di silicato alla miscela secca per formare la miscela umida pu? includere la formazione della miscela umida affinch? abbia un contenuto di umidit? finale di circa il 20% in peso. [0009] According to still other examples, the mixing of silica and metakaolin can include a blend of about 10 wt% silica and about 90 wt% methakaolin. The mixing of silica and metakaolin can include mixing approximately 5 minutes to 10 minutes in an Eirich blender or Loedige blender. The preparation of the silicate solution can? include adding sodium silicate or potassium silicate to the water. The preparation of the silicate solution can? include adding about 38 wt% sodium silicate to about 42 wt% water. The preparation of the silicate solution can? include adding sodium silicate to water; heating to a temperature up to about 50 ?C; and stirring for about 2 to about 4 hours. The preparation of the silicate solution can? include preparing the silicate solution having a pH in the range of about 12 to about 14. include mixing for approximately 5-10 minutes in an Eirich blender or Loedige blender to form the wet blend. Mixing premix and raw mix to form dry mix can include blending 40% by weight of premix and about 60% by weight of crude blend. Mixing premix and raw mix can include mixing the premix and raw mix for about 5 minutes to about 10 minutes in an Eirich blender or Loedige blender. Adding the silicate solution to the dry mix can include adding about 32 wt% silicate solution to about 68 wt% dry mix. Adding the silicate solution to the dry mix to form the wet mix can include the formation of the wet mixture so that? has a moisture content? final of about 20% by weight.

[0010] Secondo ancora ulteriori esempi viene descritto un metodo per realizzare una pastiglia del freno. Il metodo pu? includere la sintesi di un materiale di attrito; il collocamento del materiale di attrito, di uno strato inferiore e di una piastra posteriore in una pressa di stampaggio; lo stampaggio a una temperatura in un intervallo compreso tra circa 20 ?C e circa 80?C per formare una pastiglia del freno morbida; l?applicazione di un carico alla pastiglia del freno morbida, in cui il carico si trova in un intervallo compreso tra circa 100 e circa 200 kg; e la polimerizzazione in un forno per formare la pastiglia del freno, in cui la sintesi del materiale di attrito include la miscelazione di silice e metacaolina per formare una pre-miscela; la miscelazione della pre-miscela e di una miscela grezza per formare una miscela secca, in cui la miscela grezza include una o pi? tra fibre inorganiche, organiche o metalliche, almeno un modificatore di attrito o lubrificante e almeno un riempitivo o abrasivo; la preparazione di una soluzione di silicato; e la miscelazione della soluzione di silicato e della miscela secca per formare il materiale di frizione, in cui il metodo viene eseguito in assenza di un alcali e in presenza di acqua e in cui una reazione tra la pre-miscela e la soluzione di silicato forma un geopolimero. [0010] According to yet further examples, a method for making a brake pad is described. The method can include the synthesis of a friction material; placing the friction material, a bottom layer and a backplate in a stamping press; molding at a temperature in the range of about 20?C to about 80?C to form a soft brake pad; applying a load to the soft brake pad, where the load is in the range of approx. 100 to approx. 200 kg; and curing in an oven to form the brake pad, wherein the synthesis of the friction material includes mixing silica and methakaolin to form a premix; the mixing of the premix and a crude blend to form a dry blend, wherein the crude blend includes one or more between inorganic, organic or metallic fibers, at least one friction modifier or lubricant and at least one filler or abrasive; the preparation of a silicate solution; and mixing the silicate solution and the dry mix to form the friction material, wherein the method is performed in the absence of an alkali and in the presence of water and wherein a reaction between the premix and the silicate solution forms a geopolymer.

[0011] Secondo altri esempi lo stampaggio pu? includere uno stampaggio per circa 1 min e a una pressione in un intervallo compreso tra circa 100 kg/cm<2 >e circa 300 kg/cm<2>. La polimerizzazione pu? includere una polimerizzazione a una temperatura in un intervallo compreso tra circa 150 ?C e circa 160 ?C per almeno circa 30 min. Lo stampaggio pu? essere eseguito a una temperatura in un intervallo compreso tra circa 20 ?C e circa 80 ?C per formare una pastiglia del freno morbida con una durezza Rockwell sostanzialmente uguale a zero. L?applicazione del carico pu? includere il posizionamento della pastiglia del freno morbida tra due piastre metalliche fissate su quattro rotaie verticali e l?applicazione del carico mediante una pressa idraulica. L?applicazione del carico e la polimerizzazione nel forno formano la pastiglia del freno con una durezza di circa 60 HRS, una compressibilit? di circa 0,1 mm e un distacco di circa 12,35 KN. [0011] According to other examples, molding can include a stamping for about 1 min and at a pressure in the range of about 100 kg/cm<2> to about 300 kg/cm<2>. The polymerization can include curing at a temperature in the range of about 150°C to about 160°C for at least about 30 min. The molding can be performed at a temperature in the range of about 20?C to about 80?C to form a soft brake pad with a Rockwell hardness substantially equal to zero. The application of the load can? include placing the soft brake pad between two metal plates fixed on four vertical rails and applying the load using a hydraulic press. The application of the load and the curing in the oven form the brake pad with a hardness of about 60 HRS, a compressibility? of about 0.1 mm and a gap of about 12.35 KN.

[0012] Secondo alcuni esempi un sistema di frenata pu? includere un rotore del disco del freno realizzato in un metallo; e una pastiglia del freno posizionata sul rotore del disco del freno, in cui la pastiglia del freno comprende un materiale di attrito, il materiale di attrito comprende un geopolimero e il geopolimero ? privo di alcali e resina fenolica. Il geopolimero pu? includere circa il 42% in peso di metacaolina, circa il 20% in peso di silicato di sodio, circa il 5% in peso di silice e circa il 33% in peso di acqua. [0012] According to some examples, a braking system can include a brake disc rotor made of a metal; and a brake pad positioned on the brake disc rotor, wherein the brake pad comprises a friction material, the friction material comprises a geopolymer and the geopolymer ? free from alkali and phenolic resin. The geopolymer can include about 42 wt% metakaolin, about 20 wt% sodium silicate, about 5 wt% silica, and about 33 wt% water.

Breve descrizione dei disegni Brief description of the drawings

[0013] Le precedenti e altre caratteristiche di questa illustrazione risulteranno evidenti pi? chiaramente dalla descrizione seguente e dalle rivendicazioni allegate, prese in combinazione con i disegni allegati. Restando inteso che questi disegni rappresentano soltanto svariate forme di realizzazione secondo l?illustrazione e, pertanto, non devono essere considerati limitanti del suo ambito, l?illustrazione sar? descritta con specificit? e dettagli aggiuntivi tramite l?uso dei disegni allegati, in cui: [0013] The foregoing and other features of this illustration will become more apparent. clearly from the following description and the appended claims taken in conjunction with the accompanying drawings. Provided that these drawings represent only various embodiments of the illustration and, therefore, are not to be construed as limiting its scope, the illustration will be specifically described? and additional details through the use of the attached drawings, in which:

la figura 1 illustra una pastiglia del freno esemplificativa che include un materiale di attrito; Fig. 1 illustrates an exemplary brake pad including a friction material;

la figura 2 ? un diagramma di flusso che illustra un metodo per sintetizzare un geopolimero; figure 2 ? a flowchart illustrating a method for synthesizing a geopolymer;

la figura 3 ? un diagramma di flusso che illustra un metodo per sintetizzare un materiale di attrito; figure 3 ? a flowchart illustrating a method for synthesizing a friction material;

la figura 4 ? un diagramma di flusso che illustra un metodo per realizzare una pastiglia del freno; figure 4 ? a flowchart illustrating a method of making a brake pad;

la figura 5 ? una rappresentazione schematica di un sistema per realizzare una pastiglia del freno; figure 5 ? a schematic representation of a system for making a brake pad;

la figura 6 ? una rappresentazione schematica di un dispositivo Spannrahmen per applicare un carico su una pastiglia del freno morbida; figure 6 ? a schematic representation of a Spannrahmen device for applying a load to a soft brake pad;

la figura 7 ? un grafico che illustra una misurazione della durezza di una pastiglia del freno; e figure 7 ? a graph illustrating a measurement of the hardness of a brake pad; And

la figura 8? un grafico che illustra una misurazione di un coefficiente di attrito di una pastiglia del freno che include il materiale di attrito illustrato e quello di una pastiglia del freno che include un materiale di attrito di acciaio a basso tenore di acciaio, the figure 8? a graph illustrating a measurement of a coefficient of friction of a brake pad including the illustrated friction material and that of a brake pad including a low steel content steel friction material,

tutti disposti secondo almeno alcune forme di realizzazione descritte nella presente. all arranged according to at least some embodiments described herein.

Descrizione dettagliata dell?invenzione Detailed description of the invention

[0014] Nella descrizione dettagliata seguente viene fatto riferimento ai disegni allegati, che formano una parte della presente. Nei disegni simboli simili identificano tipicamente componenti simili, a meno che il contesto non indichi diversamente. Le forme di realizzazione illustrative descritte nella descrizione dettagliata, nei disegni e nelle rivendicazioni non sono destinate a essere limitanti. ? possibile utilizzare altre forme di realizzazione e possono essere apportate altre modifiche senza discostarsi dallo spirito o dall?ambito dell?oggetto presentato nella presente. Gli aspetti della presente illustrazione, come descritti generalmente nella presente e illustrati nelle figure, possono essere disposti, sostituiti, combinati, separati e progettati in un?ampia variet? di configurazioni differenti, tutte contemplate esplicitamente nella presente. [0014] In the following detailed description reference is made to the accompanying drawings, which form a part hereof. In the drawings, like symbols typically identify like components, unless the context otherwise indicates. The illustrative embodiments disclosed in the detailed description, drawings and claims are not intended to be limiting. ? Other embodiments may be used and other modifications may be made without departing from the spirit or scope of the subject matter presented herein. The aspects of the present illustration, as described generally herein and illustrated in the figures, may be arranged, substituted, combined, separated, and designed in a wide variety of designs. of different configurations, all explicitly contemplated herein.

[0015] Questa illustrazione ? delineata generalmente, tra l?altro, per un geopolimero, un materiale di attrito, una pastiglia del freno e pastiglie del freno che usano un materiale di attrito a base di geopolimero. [0015] This illustration ? generally outlined for, among others, a geopolymer, a friction material, a brake pad, and brake pads that use a geopolymer-based friction material.

[0016] Brevemente le tecnologie sono descritte generalmente per un dispositivo, un sistema e un metodo per sintetizzare un geopolimero. Il metodo include la miscelazione di silice e metacaolina per formare una pre-miscela, la preparazione di una soluzione di silicato e l?aggiunta della soluzione di silicato alla pre-miscela per formare una miscela umida. Il metodo viene eseguito in assenza di un alcali e in presenza di acqua. [0016] Briefly the technologies are described generally for a device, a system and a method for synthesizing a geopolymer. The method includes mixing silica and methakaolin to form a premix, preparing a silicate solution, and adding the silicate solution to the premix to form a wet mixture. The method is performed in the absence of an alkali and in the presence of water.

[0017] La presente illustrazione riconosce che i geopolimeri possono sostituire i leganti organici convenzionali usati per realizzare i materiali di attrito, che a loro volta vengono usati per realizzare la pastiglia del freno. Alcuni esempi di vantaggi dei geopolimeri illustrati nella presente sono che essi non contengono resine fenoliche dannose. I geopolimeri della presente illustrazione sono relativamente meno costosi rispetto ai leganti organici. Inoltre i geopolimeri illustrati nella presente consentono di usare condizioni di postpolimerizzazione blande (pressioni e temperatura ambiente basse) per realizzare le pastiglie del freno. Dato che i geopolimeri sono realizzati in assenza di un alcali, essi possiedono bassa alcalinit?. [0017] The present illustration recognizes that geopolymers can replace conventional organic binders used to make friction materials, which in turn are used to make the brake pad. Some examples of the advantages of the geopolymers illustrated herein are that they do not contain harmful phenolic resins. The geopolymers of the present illustration are relatively less expensive than the organic binders. Furthermore, the geopolymers illustrated herein allow the use of mild post-polymerization conditions (low pressures and ambient temperatures) to make the brake pads. Since geopolymers are made in the absence of an alkali, they possess low alkalinity.

[0018] Le tecnologie descritte forniscono inoltre un metodo per realizzare un materiale di attrito, che a sua volta viene usato per realizzare una pastiglia del freno. Il materiale di attrito include i geopolimeri illustrati nella presente. Il materiale di attrito illustrato ha una fluttuazione minima nella sua efficacia in condizioni variabili, come velocit? del veicolo, peso a pieno carico o variazione di temperatura a causa dell?uso del freno. Il materiale di attrito illustrato ? stabile anche quando esposto a condizioni ambientali differenti, incluse umidit?, acqua e fango. Il materiale di attrito illustrato ha una resistenza tale da resistere alle alterazioni termiche e meccaniche ed ? durevole. Il materiale di attrito illustrato ha una conducibilit? termica bassa per impedire l?aumento della temperatura della pastiglia del freno o dell?olio del freno. [0018] The disclosed technologies further provide a method of making a friction material, which in turn is used to make a brake pad. The friction material includes the geopolymers illustrated herein. The friction material shown has minimal fluctuation in its effectiveness under varying conditions, such as speeds? of the vehicle, laden weight or temperature variation due to the use of the brake. The friction material shown ? stable even when exposed to different environmental conditions, including humidity, water and mud. The friction material shown is strong enough to resist thermal and mechanical alterations and is ? durable. Does the friction material shown have a conductivity? low temperature to prevent the brake pad or brake oil temperature from rising.

[0019] Per via della presenza dei geopolimeri illustrati nei materiali di attrito, durante la frenata ripetuta di un veicolo, non verr? rilasciata nell?atmosfera alcuna quantit? sostanziale di composti gassosi o di polveri sottili nocivi/e. Sono stati eseguiti vari test su alcune pastiglie del freno realizzate secondo la presente illustrazione. Le pastiglie del freno possono funzionare meglio rispetto alle pastiglie del freno convenzionali quando sottoposte a svariati test fisici come la compressibilit?, la durezza e il distacco. Le pastiglie del freno sono state sottoposte anche a test di efficienza secondo gli standard AKM e hanno presentato un?efficienza migliorata. Lo standard AKM (Arbeit Kreis Master) si riferisce alla controparte europea di uno standard del gruppo di lavoro per gli standard dei test sui banchi dinamometrici. La controparte statunitense ? denominata SAE (Society of Automotive Engineers) J2522. [0019] Due to the presence of the geopolymers illustrated in the friction materials, during repeated braking of a vehicle, it will not released into the atmosphere any quantity? substantial amount of gaseous compounds or harmful fine particles. Various tests were carried out on some brake pads made according to the present illustration. Brake pads can perform better than conventional brake pads when subjected to various physical tests such as compressibility, hardness and release. The brake pads also underwent efficiency tests according to AKM standards and showed improved efficiency. The AKM (Arbeit Kreis Master) standard refers to the European counterpart of a standard of the dynamometer testing standards working group. The US counterpart? known as SAE (Society of Automotive Engineers) J2522.

[0020] La figura 1 ? una pastiglia del freno esemplificativa 100 che include un materiale di attrito 108 che ? disposto secondo gli aspetti della presente illustrazione. La pastiglia del freno esemplificativa 100 include uno spessore 102, una piastra posteriore 104, uno strato inferiore 106, un materiale di attrito 108 e una superficie di attrito 110. In alcuni esempi la pastiglia del freno ha una struttura a sandwich. Un esempio di struttura a sandwich pu? includere un materiale di attrito 108, che genera attrito quando spinto verso un rotore del disco del freno (non illustrato), seguito dallo strato inferiore 106 e dalla piastra posteriore 104. [0020] Figure 1 ? an exemplary brake pad 100 which includes a friction material 108 which is arranged in accordance with aspects of the present illustration. The exemplary brake pad 100 includes a shim 102, a back plate 104, a bottom layer 106, a friction material 108 and a friction surface 110. In some examples the brake pad has a sandwich structure. An example of a sandwich structure can? include a friction material 108, which generates friction when pushed towards a brake disc rotor (not shown), followed by the bottom layer 106 and backplate 104.

[0021] In vari esempi lo spessore 102 pu? essere uno strato sottile di gomma (o di un altro materiale elastomerico) che ? configurato per adattarsi tra la pastiglia del freno 100 e il rotore del disco del freno. ? possibile utilizzare lo spessore 102 per correggere eventuali imperfezioni nelle superfici del rotore del disco del freno e/o della pastiglia del freno 102, che altrimenti possono produrre rumore. In alcuni esempi lo spessore del freno 102 pu? fungere da pastiglia anti-vibrazione. [0021] In various examples the thickness 102 can be a thin layer of rubber (or another elastomeric material) that ? configured to fit between the 100 brake pad and the brake disc rotor. ? Shim 102 can be used to correct any imperfections in the surfaces of the brake disc rotor and/or brake pad 102, which may otherwise produce noise. In some examples, the thickness of the brake 102 pu? act as an anti-vibration pad.

[0022] In alcuni esempi la piastra posteriore 104 pu? essere realizzata con materiali sostanzialmente rigidi come metalli, ceramiche o loro combinazioni. Esempi di metalli rigidi includono acciaio, carburo di tungsteno, ferro colato e titanio. Esempi di ceramiche rigide includono ossido di zirconio, ossido di alluminio e nitruro di silicio. [0022] In some examples the rear plate 104 can be made of substantially rigid materials such as metals, ceramics or combinations thereof. Examples of rigid metals include steel, tungsten carbide, cast iron and titanium. Examples of rigid ceramics include zirconium oxide, aluminum oxide and silicon nitride.

[0023] In vari esempi il materiale di attrito 108 pu? essere legato alla superficie di attrito 110 che ? rivolta verso il rotore del disco del freno. Alcuni esempi dei materiali di attrito 108 possono includere un geopolimero. Il geopolimero nel materiale di attrito pu? fungere da legante inorganico. Il geopolimero ? sostanzialmente privo di resine fenoliche. In alcuni esempi, anche in condizioni avverse come frenate ripetute o temperature elevate, il materiale di attrito contenente un geopolimero potrebbe non rilasciare nell?atmosfera prodotti gassosi e polveri sottili nocivi. [0023] In various examples the friction material 108 can be tied to the friction surface 110 that ? facing the brake disc rotor. Some examples of the friction materials 108 may include a geopolymer. The geopolymer in the friction material can? act as an inorganic binder. The geopolymer ? substantially free of phenolic resins. In some examples, even under adverse conditions such as repeated braking or high temperatures, the friction material containing a geopolymer may not release gaseous products and harmful fine particles into the atmosphere.

[0024] La figura 2 ? un diagramma di flusso che illustra un metodo per sintetizzare un geopolimero che ? disposto secondo gli aspetti della presente illustrazione. Il metodo descritto 200 pu? includere il blocco 202, ?MISCELARE SILICE E METACAOLINA PER FORMARE UNA PRE-MISCELA?, il blocco 204, ?PREPARARE UNA SOLUZIONE DI SILICATO?, e il blocco 206, ?AGGIUNGERE LA SOLUZIONE DI SILICATO ALLA PRE-MISCELA?. [0024] Figure 2 ? a flowchart illustrating a method for synthesizing a geopolymer that ? arranged in accordance with aspects of the present illustration. The method described 200 pu? include block 202, ?MIXING SILICA AND METAKAOLIN TO MAKE A PRE-MIXTURE?, block 204, ?PREPARING A SILICATE SOLUTION?, and block 206, ?ADD SILICATE SOLUTION TO THE PRE-MIX.?.

[0025] In corrispondenza del blocco 202 la silice e la metacaolina vengono miscelate per formare una pre-miscela. In un esempio in corrispondenza del blocco 202 ? possibile miscelare circa il 10% in peso di silice con circa il 90% in peso di metacaolina per formare una pre-miscela.La metacaolina pu? corrispondere a Argical? M1000, in alcuni esempi. In un esempio la silice e la metacaolina possono essere fornite come polveri secche e possono essere miscelate in una condizione secca in un miscelatore. La scelta del miscelatore pu? dipendere dalle quantit? delle polveri da miscelare. In un esempio ? possibile usare un miscelatore Eirich avente una capacit? in un intervallo compreso tra circa 8 l e circa 50 l. In alcuni esempi la silice e la metacaolina possono essere miscelate in un miscelatore Loedige avente una capacit? di circa 25 l. In un esempio il tempo di miscelazione pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa 5 min e circa 10 min. At block 202 the silica and metakaolin are mixed to form a premix. In an example at block 202 ? Approximately 10 wt% silica can be mixed with approximately 90 wt% metakaolin to form a premix. match Argical? M1000, in some examples. In one example the silica and methakaolin may be supplied as dry powders and may be mixed to a dry condition in a blender. The choice of the mixer can depend on the quantities? of powders to mix. In an example ? is it possible to use a mixer Eirich having a capacity? in a range from about 8 l to about 50 l. In some examples the silica and metakaolin may be mixed in a Loedige mixer having a capacity of about 25 litres. In an example, the mixing time can? be in the range of about 5 min to about 10 min.

[0026] Le percentuali in peso di silice e metacaolina possono essere variate dall?esempio di cui sopra. In altri esempi il 6% in peso di silice pu? essere miscelato con circa il 94% in peso di metacaolina per formare la pre-miscela. In ancora ulteriori esempi il 12% in peso di silice pu? essere miscelato con circa l?88% in peso di metacaolina per formare la pre-miscela. La percentuale in peso di silice pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa il 2% e circa il 10% o in alternativa in un intervallo compreso tra circa il 5% e circa il 15%, eccetera. Inoltre, in alcuni esempi, la percentuale in peso di metacaolina pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa l?80% e circa il 90% o in alternativa in un intervallo compreso tra circa l?85% e circa il 95%, eccetera. [0026] The weight percentages of silica and metakaolin can be varied from the above example. In other examples, 6% by weight of silica can be mixed with about 94% by weight of metakaolin to form the premix. In yet further examples 12% by weight of silica can be mixed with approximately 88% by weight of metakaolin to form the premix. The weight percent of silica can? be in the range of about 2% to about 10% or alternatively in the range of about 5% to about 15%, etc. Also, in some examples, the weight percent of metakaolin can be in a range of about 80% to about 90% or alternatively in a range of about 85% to about 95%, etc.

[0027] Il blocco 202 pu? essere seguito dal blocco 204, in cui una soluzione di silicato pu? essere preparata dissolvendo un silicato alcalino in acqua. In alcuni esempi il silicato alcalino pu? essere silicato di sodio. In alcuni altri esempi il silicato alcalino pu? essere silicato di potassio. L?acqua usata pu? essere acqua Milli-Q, acqua deionizzata e anche acqua corrente. Circa il 38% in peso di silicato di sodio (o qualche altro silicato) pu? essere dissolto in circa il 62% in peso di acqua. La soluzione di silicato pu? essere preparata su una piastra calda con un?agitazione continua. In alcuni esempi l?agitazione pu? durare per circa 2 ore. In altri esempi l?agitazione pu? durare per circa 4 ore. ? possibile aumentare la temperatura della soluzione di silicato fino a circa 50 ?C per potenziare la solubilit? del silicato di sodio nell?acqua Milli-Q, acqua deionizzata e anche acqua corrente. La soluzione di silicato di sodio pu? avere un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14. [0027] Block 202 can be followed by block 204, in which a silicate solution can? be prepared by dissolving an alkali silicate in water. In some examples the alkaline silicate can? be sodium silicate. In some other examples the alkali silicate can? be potassium silicate. The water used can be Milli-Q water, deionized water, and even tap water. About 38% by weight of sodium silicate (or some other silicate) can be dissolved in about 62% by weight of water. The silicate solution can? be prepared on a hot plate with continuous stirring. In some examples the? agitation pu? last for about 2 hours. In other examples the? agitation pu? last for about 4 hours. ? Is it possible to increase the temperature of the silicate solution up to about 50?C to enhance the solubility? of sodium silicate in Milli-Q water, deionized water, and even tap water. The sodium silicate solution can have a pH in the range of about 12 to about 14.

[0028] Le percentuali in peso di silicato alcalino e acqua possono essere variate dall?esempio di cui sopra. In altri esempi il 32% in peso di silicato pu? essere miscelato con circa il 68% in peso di acqua per formare la soluzione di silicato. In ancora altri esempi il 40% in peso di silicato pu? essere miscelato con circa il 60% in peso di acqua per formare la soluzione di silicato. La percentuale in peso di silicato pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa il 30% e circa il 50% o in alternativa in un intervallo compreso tra circa il 32% e circa il 47%, eccetera. Inoltre, in alcuni esempi, la percentuale in peso di acqua pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa il 50% e circa il 70% o in alternativa in un intervallo compreso tra circa il 55% e circa il 65%, eccetera. [0028] The weight percentages of alkali silicate and water can be varied from the above example. In other examples 32% by weight of silicate can? be mixed with about 68% by weight of water to form the silicate solution. In still other examples 40% by weight of silicate can be mixed with about 60% by weight of water to form the silicate solution. The percentage by weight of silicate pu? be in the range of about 30% to about 50% or alternatively in the range of about 32% to about 47%, etc. Also, in some examples, the percent by weight of water can be be in a range of about 50% to about 70% or alternatively in a range of about 55% to about 65%, etc.

[0029] Il blocco 204 pu? essere seguito dal blocco 206, in cui la soluzione di silicato pu? essere aggiunta alla pre-miscela preparata in corrispondenza del blocco 202 per formare una miscela umida. La miscela umida pu? avere un contenuto di umidit? finale di circa il 20% (o in alternativa in un intervallo compreso tra circa il 15% e circa il 25%). La scelta del miscelatore pu? dipendere dalle quantit? delle polveri da miscelare. In un esempio ? possibile usare un miscelatore Eirich avente una capacit? in un intervallo compreso tra circa 8 l e circa 50 l. In alcuni esempi la silice e la metacaolina possono essere miscelate in un miscelatore Loedige avente una capacit? di circa 25 l. Il geopolimero pu? essere formato da una reazione tra la pre-miscela e la soluzione di silicato. [0029] Block 204 can be followed by block 206, where the silicate solution can? be added to the premix prepared at block 202 to form a wet mix. The wet mix can have a moisture content? about 20% (or alternatively in the range of about 15% to about 25%). The choice of the mixer can depend on the quantities? of powders to mix. In an example ? is it possible to use a mixer Eirich having a capacity? in a range from about 8 l to about 50 l. In some examples the silica and metakaolin may be mixed in a Loedige mixer having a capacity of about 25 litres. The geopolymer can be formed by a reaction between the premix and the silicate solution.

[0030] La figura 3 ? un diagramma di flusso che illustra un metodo per sintetizzare un materiale di attrito che ? disposto secondo almeno alcune forme di realizzazione descritte nella presente. Il metodo descritto 300 pu? includere il blocco 302, ?MISCELARE SILICE E METACAOLINA PER FORMARE UNA PRE-MISCELA?, il blocco 304, ?PREPARARE UNA MISCELA GREZZA?, il blocco 306, ?MISCELARE PRE-MISCELA E MISCELA GREZZA PER FORMARE UNA MISCELA SECCA?, il blocco 308, ?PREPARARE UNA SOLUZIONE DI SILICATO?, e il blocco 310, ?AGGIUNGERE LA SOLUZIONE DI SILICATO ALLA MISCELA SECCA PER FORMARE UNA MISCELA UMIDA?. [0030] Figure 3 ? a flowchart illustrating a method for synthesizing a friction material that ? arranged according to at least some embodiments described herein. The described method 300 pu? include block 302, ?MIXING SILICA AND METAKAOLIN TO MAKE A PRE-MIXTURE?, block 304, ?MAKE A RAW MIX?, block 306, ?MIXING PRE-MIX AND RAW MIX TO MAKE A DRY MIX?, block 308, ?PREPARING A SILICATE SOLUTION?, and block 310, ?ADD SILICATE SOLUTION TO DRY MIX TO FORM WET MIX?.

[0031] In corrispondenza del blocco 302 la silice e la metacaolina possono essere miscelate per formare una pre-miscela. In un esempio ? possibile miscelare circa il 10% in peso di silice con circa il 90% in peso di metacaolina per formare una pre-miscela. La metacaolina ? Argical M-1000?. In un esempio la silice e la metacaolina possono essere fornite come polveri secche e possono essere miscelate in una condizione secca in un miscelatore. La scelta del miscelatore pu? dipendere dalle quantit? delle polveri da miscelare. In un esempio ? possibile usare un miscelatore Eirich avente una capacit? in un intervallo compreso tra circa 8 l e circa 50 l. In alcuni esempi la silice e la metacaolina possono essere miscelate in un miscelatore Loedige avente una capacit? di circa 25 l. In un esempio il tempo di miscelazione pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa 5 min e circa 10 min. At block 302 the silica and methakaolin can be mixed to form a premix. In an example ? It is possible to mix about 10% by weight of silica with about 90% by weight of methakaolin to form a premix. Metakaolin? Argical M-1000?. In one example the silica and methakaolin may be supplied as dry powders and may be mixed to a dry condition in a blender. The choice of the mixer can depend on the quantities? of powders to mix. In an example ? is it possible to use a mixer Eirich having a capacity? in a range from about 8 l to about 50 l. In some examples the silica and metakaolin may be mixed in a Loedige mixer having a capacity of about 25 litres. In an example, the mixing time can? be in the range of about 5 min to about 10 min.

[0032] Il blocco 302 pu? essere seguito dal blocco 304, in cui pu? essere preparata una miscela grezza. La preparazione della miscela grezza pu? comprendere l?erogazione e l?ispezione degli ingredienti, la pesatura degli ingredienti e la miscelazione degli ingredienti. In vari esempi gli ingredienti della miscela grezza possono essere materiali di fibra inorganica, organica e/o metallica, almeno un modificatore di attrito o un lubrificante e almeno un materiale di riempimento o un materiale abrasivo. [0032] Block 302 can be followed by the block 304, in which pu? be prepared a crude mixture. The preparation of the raw mixture can? understand ingredient dispensing and inspection, ingredient weighing, and ingredient mixing. In various examples the raw blend ingredients may be inorganic, organic and/or metallic fiber materials, at least one friction modifier or lubricant, and at least one filler material or abrasive material.

[0033] In vari esempi i materiali di fibra inorganica possono essere costituiti da lana di roccia, lana di fibra, wollastonite o fibra di vetro. In alcuni esempi le fibre organiche possono essere costituite da fibre aramidiche o fibre di carbonio. In esempi aggiuntivi i materiali di fibra metallica che vengono usati possono essere composti da fibre di rame, fibre di stagno, fibre di ferro e/o fibre di alluminio. In alcuni altri esempi ? possibile usare acciaio, bronzo o ottone in forma di polvere o fibra. In alcuni esempi ? possibile usare una combinazione di fibre inorganiche, organiche e metalliche. In vari esempi i modificatori di attrito possono essere costituiti da solfuri metallici come il disolfuro di molibdeno, solfuri di ferro, rame, stagno, grafite e/o carbone o una loro combinazione. In altri esempi il materiale di riempimento pu? essere costituito da barite (solfato di bario), carbonato di calcio, talco, ossido di magnesio, vermiculite o una loro combinazione. In esempi aggiuntivi l?abrasivo pu? essere costituito da silicato di zirconio, ossido di zirconio, allumina, carburo di silicio, mica o una loro combinazione. [0033] In various examples the inorganic fiber materials may consist of rock wool, fiber wool, wollastonite or glass fiber. In some examples the organic fibers may consist of aramid fibers or carbon fibers. In additional examples the metal fiber materials that are used may be composed of copper fibers, tin fibers, iron fibers and/or aluminum fibers. In some other examples ? It is possible to use steel, bronze or brass in powder or fiber form. In some examples ? It is possible to use a combination of inorganic, organic and metallic fibers. In various examples the friction modifiers may consist of metal sulfides such as molybdenum disulfide, sulfides of iron, copper, tin, graphite and/or carbon or a combination thereof. In other examples the filling material can? consist of barite (barium sulfate), calcium carbonate, talc, magnesium oxide, vermiculite, or a combination thereof. In additional examples, the abrasive can? consist of zirconium silicate, zirconium oxide, alumina, silicon carbide, mica, or a combination thereof.

[0034] Il blocco 304 pu? essere seguito dal blocco 306, in cui la miscela grezza e la pre-miscela possono essere miscelate per formare una miscela secca. ? possibile fornire la pre-miscela e la miscela grezza come polveri secche. La miscela grezza e la pre-miscela possono essere miscelate in un miscelatore per un periodo di tempo compreso tra circa 5 min e circa 10 min in modo da formare una miscela secca. La scelta del miscelatore pu? dipendere dalle quantit? delle polveri da miscelare. In un esempio ? possibile usare un miscelatore Eirich avente una capacit? in un intervallo compreso tra circa 8 l e circa 50 l. In alcuni esempi la pre-miscela e la miscela grezza possono essere miscelate in un miscelatore Loedige avente una capacit? di circa 25 l. In alcuni esempi il rapporto tra la miscela grezza e la pre-miscela pu? corrispondere a circa il 60% in peso della miscela grezza a circa il 40% in peso di pre-miscela. In esempi aggiuntivi la porzione di miscela grezza pu? comprendere tra circa il 50% in peso e circa il 75% in peso; mentre la porzione di pre-miscela pu? comprendere tra circa il 50% e circa il 25% della miscela complessiva. [0034] Block 304 can to be followed by block 306, wherein the raw mix and premix may be mixed to form a dry mix. ? It is possible to supply the premix and raw mix as dry powders. The raw blend and premix can be blended in a blender for about 5 min to about 10 min to form a dry blend. The choice of the mixer can depend on the quantities? of powders to mix. In an example ? is it possible to use a mixer Eirich having a capacity? in a range from about 8 l to about 50 l. In some examples the premix and raw mix may be blended in a Loedige mixer having a capacity of about 25 litres. In some examples the ratio of the raw mix to the premix can correspond to about 60% by weight of the raw mix to about 40% by weight of premix. In additional examples the portion of raw mix can? ranging from about 50% by weight to about 75% by weight; while the portion of premix can? comprise between about 50% and about 25% of the overall blend.

[0035] Il blocco 306 pu? essere seguito dal blocco 308, in cui pu? essere preparata una soluzione di silicato. In alcuni esempi la soluzione di silicato pu? essere preparata dissolvendo un silicato alcalino in acqua. Il silicato alcalino pu? essere silicato di sodio, silicato di potassio o un altro silicato. L?acqua usata pu? essere acqua Milli-Q, acqua deionizzata e anche acqua corrente. La soluzione di silicato pu? essere preparata su una piastra calda con un?agitazione continua. In alcuni esempi l?agitazione pu? durare per circa 2 ore. In altri esempi l?agitazione pu? durare per circa 4 ore. ? possibile aumentare la temperatura della soluzione di silicato fino a circa 50 ?C per potenziare la solubilit? del silicato di sodio nell?acqua Milli-Q, acqua deionizzata e anche acqua corrente. La soluzione di silicato di sodio pu? avere un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14. In alcuni esempi il rapporto tra il silicato alcalino e l?acqua pu? corrispondere a circa il 38% in peso di silicato alcalino (per esempio, silicato di sodio) e a circa il 62% in peso di acqua. In esempi aggiuntivi la porzione di silicato alcalino pu? comprendere tra circa il 30% in peso e circa il 40% in peso; mentre la porzione d?acqua pu? comprendere tra circa il 60% e circa il 70% della miscela complessiva. [0035] Block 306 can be followed by the block 308, in which pu? a silicate solution be prepared. In some examples the silicate solution can? be prepared by dissolving an alkali silicate in water. The alkaline silicate can? be sodium silicate, potassium silicate or another silicate. The water used can be Milli-Q water, deionized water, and even tap water. The silicate solution can? be prepared on a hot plate with continuous stirring. In some examples the? agitation pu? last for about 2 hours. In other examples the? agitation pu? last for about 4 hours. ? Is it possible to increase the temperature of the silicate solution up to about 50?C to enhance the solubility? of sodium silicate in Milli-Q water, deionized water, and even tap water. The sodium silicate solution can have a pH in the range of about 12 to about 14. In some examples, the ratio of alkali silicate to water can? correspond to about 38 wt% alkali silicate (e.g., sodium silicate) and about 62 wt% water. In additional examples the alkali silicate portion can? ranging from about 30% by weight to about 40% by weight; while the portion of? water pu? comprise between about 60% and about 70% of the overall blend.

[0036] Il blocco 308 pu? essere seguito dal blocco 310, in cui la soluzione di silicato pu? essere aggiunta alla miscela secca preparata in corrispondenza del blocco 306 per formare una miscela umida. La miscela umida pu? avere un contenuto di umidit? finale di circa il 20%; anche se altri contenuti di umidit? accettabili possono trovarsi in un intervallo compreso tra circa il 15% e circa il 30%. La scelta del miscelatore pu? dipendere dalle quantit? della soluzione di silicato e della miscela secca da miscelare. In un esempio ? possibile usare un miscelatore Eirich avente una capacit? in un intervallo compreso tra circa 8 l e circa 50 l. In alcuni esempi ? possibile usare un miscelatore Loedige avente una capacit? di circa 25 l. La miscela umida pu? essere il materiale di attrito avente il legante geopolimerico. Il geopolimero pu? essere formato a seguito di una reazione tra la pre-miscela e la soluzione di silicato. Il legante geopolimerico pu? indurire la miscela grezza e pu? formare il materiale di attrito con l?intensit? richiesta. [0036] Block 308 can be followed by block 310, in which the silicate solution can? be added to the dry mix prepared at block 306 to form a wet mix. The wet mix can have a moisture content? final about 20%; even if other moisture content? acceptable can be in the range of about 15% to about 30%. The choice of the mixer can depend on the quantities? of the silicate solution and the dry mix to mix. In an example ? is it possible to use a mixer Eirich having a capacity? in a range from about 8 l to about 50 l. In some examples ? Is it possible to use a Loedige mixer having a capacity? of about 25 litres. The wet mix can be the friction material having the geopolymer binder. The geopolymer can be formed as a result of a reaction between the premix and the silicate solution. The geopolymer binder can harden the raw mixture and pu? form the friction material with the? intensity? request.

[0037] La figura 4 ? un diagramma di flusso che illustra un metodo 400 per realizzare una pastiglia del freno che ? disposta secondo almeno alcune forme di realizzazione descritte nella presente. Il metodo descritto 400 pu? includere il blocco 402, ?SINTETIZZARE UN MATERIALE DI ATTRITO?, il blocco 404, ?POSIZIONARE IL MATERIALE DI ATTRITO, UNO STRATO INFERIORE E UNA PIASTRA POSTERIORE IN UNA PRESSA DI STAMPAGGIO?, il blocco 406, ?STAMPARE A UNA TEMPERATURA IN UN INTERVALLO COMPRESO TRA CIRCA 20 ?C E CIRCA 80 ?C PER FORMARE UNA PASTIGLIA DEL FRENO MORBIDA?, il blocco 408, ?APPLICARE UN CARICO ALLA PASTIGLIA DEL FRENO MORBIDA?, e il blocco 410, ?POLIMERIZZARE LA PASTIGLIA DEL FRENO IN UN FORNO?. [0037] Figure 4 ? a flowchart illustrating a method 400 for making a brake pad which ? arranged according to at least some embodiments described herein. The described method 400 pu? include block 402, ?SYNTHESIZING A FRICTION MATERIAL?, block 404, ?PLACING FRICTION MATERIAL, A BOTTOM LAYER, AND A BACK PLATE IN A STAMPING PRESS?, block 406, ?PRINTING AT A TEMPERATURE IN A RANGE BETWEEN APPROXIMATELY 20 ?C TO ABOUT 80 ?C TO FORM A SOFT BRAKE PAD?, block 408, ?APPLICING A LOAD TO THE SOFT BRAKE PAD?, and block 410, ?CURING THE BRAKE PAD IN AN OVEN?.

[0038] In corrispondenza del blocco 402 il materiale di attrito pu? essere sintetizzato secondo un metodo come descritto nella figura 3. Il blocco 402 pu? essere seguito dal blocco 404, in cui il materiale di attrito prepesato unitamente a uno strato inferiore e a una piastra posteriore pu? essere posizionato in una pressa di stampaggio. In un esempio lo strato inferiore pu? avere dei polimeri viscosi che possono essere in grado di trasformare l?energia meccanica in energia termica quando i freni sono applicati nel veicolo. In vari esempi ? possibile collocare lo strato inferiore tra il materiale di attrito e la piastra posteriore. Lo strato inferiore pu? legare il materiale di attrito con la piastra posteriore. Lo strato inferiore pu? anche fornire una barriera anti-umidit? e pu? regolare la compressibilit? della pastiglia del freno. [0038] At block 402 the friction material can be synthesized according to a method as described in Figure 3. Block 402 can? be followed by block 404, where the preweighed friction material along with a bottom layer and backplate can be placed in a stamping press. In an example, the lower layer pu? have viscous polymers which may be able to transform mechanical energy into thermal energy when the brakes are applied in the vehicle. In various examples ? possible to place the bottom layer between the friction material and the back plate. The bottom layer can bond the friction material with the back plate. The bottom layer can also provide a moisture barrier? and can adjust the compressibility? of the brake pad.

[0039] Il blocco 404 pu? essere seguito dal blocco 406, in cui il materiale di attrito, lo strato inferiore e la piastra posteriore possono essere stampati a una temperatura in un intervallo compreso tra circa 20 ?C e circa 80 ?C. La pressa di stampaggio pu? essere chiusa e pu? comprimere il materiale di attrito, lo strato inferiore e la piastra posteriore insieme a qualsiasi temperatura appropriata, per esempio a temperatura ambiente, azionando un punzone fornito nella pressa di stampaggio. Poich? la pressa di stampaggio pu? essere azionata a temperatura ambiente, in alcuni esempi l?operazione pu? essere denominata ?stampaggio a freddo?. In vari esempi la pressione applicata nella pressa di stampaggio pu? essere nell?ordine di circa 250 kg/cm<2>. In alcuni esempi ? possibile applicare la pressione per circa un minuto. Lo stampaggio/la compressione nella pressa di stampaggio possono essere necessari per formare la pastiglia del freno morbida. La pastiglia del freno morbida prodotta in questo modo pu? avere una durezza Rockwell uguale a circa zero. [0039] Block 404 can to be followed by block 406, in which the friction material, bottom layer, and backplate can be molded at a temperature in the range of about 20?C to about 80?C. The stamping press can be closed and can? compress the friction material, underlay and backplate together at any appropriate temperature, such as room temperature, by actuating a punch provided in the stamping press. because the stamping press can? be operated at room temperature, in some examples, the operation can? be called ?cold forging?. In various examples, the pressure applied in the stamping press can be around 250 kg/cm<2>. In some examples ? You can apply pressure for about a minute. Stamping/compression in the stamping press may be required to form the soft brake pad. The soft brake pad produced in this way can? have a Rockwell hardness of approximately zero.

[0040] Il blocco 406 pu? essere seguito dal blocco 408, in cui un carico pu? essere applicato alla pastiglia del freno morbida. La pastiglia del freno morbida pu? richiedere un periodo di maturazione sotto pressione per ottenere la durezza richiesta. Inoltre la pastiglia del freno morbida pu? richiedere un tempo sotto pressione per consentire agli ingredienti del materiale di attrito di reagire e migliorare la compattazione dei materiali. In alcuni esempi la pastiglia del freno morbida pu? essere lasciata a temperatura ambiente per alcuni giorni. In alcuni altri esempi la pastiglia del freno morbida pu? essere lasciata a temperatura ambiente per pi? di cinque giorni. [0040] Block 406 can be followed by block 408, in which a load can? be applied to the soft brake pad. The soft brake pad can? require a period of maturation under pressure to obtain the required hardness. In addition, the soft brake pad can? take time under pressure to allow the friction material ingredients to react and improve the compaction of the materials. In some examples the soft brake pad can? be left at room temperature for a few days. In some other examples the soft brake pad can? be left at room temperature for more? of five days.

[0041] La pressione pu? essere applicata sulla pastiglia del freno morbida usando un dispositivo Spannrahmen, un dispositivo realizzato a mano. In un dispositivo Spannrahmen ? possibile usare due piastre metalliche e delle molle per applicare il carico. Il carico applicato pu? trovarsi in un intervallo compreso tra 100 e 200 kg. Il dispositivo Spannrahmen pu? essere formato da due piastre metalliche fissate su quattro pareti verticali. ? possibile caricare quattro molle mediante una pressa idraulica che pu? premere su una terza piastra per distribuire il carico in modo omogeneo sulle molle. Le molle possono pressare le piastre che a loro volta premono la pastiglia del freno morbida per formare una pastiglia del freno pre-polimerizzata con la durezza e la comprimibilit? richieste. [0041] The pressure can be applied to the soft brake pad using a Spannrahmen device, a device made by hand. In a Spannrahmen device ? It is possible to use two metal plates and springs to apply the load. The applied load can? be in a range of 100 to 200 kg. The Spannrahmen device can? be formed by two metal plates fixed on four vertical walls. ? is it possible to load four springs using a hydraulic press that can? press on a third plate to distribute the load evenly on the springs. The springs can press the plates which in turn press the soft brake pad to form a pre-cured brake pad with the hardness and compressibility of the brake pad. requests.

[0042] Il blocco 408 pu? essere seguito dal blocco 410, in cui la pastiglia del freno pre-polimerizzata pu? essere polimerizzata in un forno. In alcuni esempi la temperatura di polimerizzazione pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa 150 ?C e circa 160 ?C, sebbene altre temperature siano contemplate e possano essere regolate in base ai materiali specifici della pastiglia del freno. ? possibile polimerizzare la pastiglia del freno per un periodo di polimerizzazione appropriato, ad esempio circa 30 min o un altro periodo di polimerizzazione in un intervallo compreso tra circa 20 min e circa 45 min. Il calore applicato alla pastiglia del freno durante il tempo di polimerizzazione pu? attivare e solidificare le fibre, il geopolimero e altri ingredienti del materiale di attrito. La pressione applicata nel dispositivo Spannrahmen e la temperatura di polimerizzazione specifica possono essere necessarie per l?attivazione adesiva e il miglioramento del distacco. Durante la polimerizzazione lo strato inferiore pu? essere fatto aderire accuratamente alla piastra posteriore sostanzialmente senza alcun distacco. [0042] Block 408 can be followed by block 410, in which the pre-cured brake pad can? be cured in an oven. In some examples, the polymerization temperature can? be in the range of approximately 150?C to approximately 160?C, although other temperatures are contemplated and may be adjusted based on the specific brake pad materials. ? It is possible to cure the brake pad for an appropriate cure period, such as about 30 min or another cure period in the range of from about 20 min to about 45 min. The heat applied to the brake pad during the curing time can activate and solidify the fibers, geopolymer and other ingredients of the friction material. The pressure applied in the Spannrahmen device and the specific curing temperature may be required for adhesive activation and release improvement. During the polymerization the lower layer can? be adhered snugly to the backplate with substantially no detachment.

[0043] La figura 5 ? una rappresentazione schematica di un sistema esemplificativo 500 per realizzare una pastiglia del freno che ? disposta secondo almeno alcune forme di realizzazione descritte nella presente. Il sistema descritto 500 pu? includere molteplici dispositivi come un miscelatore 502, una pressa di stampaggio 504, un dispositivo Spannrahmen 506 e un forno 508. [0043] Figure 5 ? a schematic representation of an exemplary system 500 for making a brake pad which is arranged according to at least some embodiments described herein. The system described 500 pu? include multiple devices such as a mixer 502, a molding press 504, a Spannrahmen device 506 and a furnace 508.

[0044] Un controllore (non illustrato) pu? essere utilizzato per coordinare il funzionamento del sistema 500, come tramite istruzioni software che, quando eseguite da un processore nel controllore, coordinano il funzionamento di ciascuno dei dispositivi per periodi, temperature e altri parametri basati sul processo specifici per i dispositivi. Pertanto ciascuno dei dispositivi descritti nel sistema 500 pu? essere configurato e fatto funzionare in risposta a segnali (per esempio segnali analogici o digitali) provenienti dal controllore. In aggiunta i sistemi di convogliamento (non illustrati) come nastri trasportatori e altri trasportatori azionati con robot possono essere utilizzati, configurati e azionati dal controllore per il trasferimento tra i vari dispositivi. [0044] A controller (not shown) can? be used to coordinate the operation of the system 500, such as via software instructions which, when executed by a processor in the controller, coordinate the operation of each of the devices for times, temperatures, and other process-based parameters specific to the devices. Therefore each of the devices described in the 500 system can? be configured and operated in response to signals (e.g., analog or digital signals) from the controller. In addition, conveying systems (not shown) such as belt conveyors and other robot-operated conveyors can be used, configured and operated by the controller for transfer between the various devices.

[0045] In una configurazione esemplificativa il miscelatore 502 pu? essere configurato per miscelare una pre-miscela, una miscela grezza e una soluzione di silicato per formare una miscela umida 512. La scelta del miscelatore 502 pu? dipendere dalle quantit? da miscelare. In un esempio ? possibile usare un miscelatore Eirich avente una capacit? in un intervallo compreso tra 8 e 50 l. In alcuni esempi ? possibile usare un miscelatore Loedige avente una capacit? di 25 l. [0045] In an exemplary configuration the mixer 502 can? be configured to mix a premix, raw mix, and silicate solution to form a wet mix 512. depend on the quantities? to mix. In an example ? is it possible to use a mixer Eirich having a capacity? in a range from 8 to 50 l. In some examples ? Is it possible to use a Loedige mixer having a capacity? of 25l.

[0046] Una miscela umida prepesata 512 unitamente a uno strato inferiore e una piastra posteriore pu? essere collocata in una pressa di stampaggio 504 e pu? essere stampata a una temperatura in un intervallo compreso tra circa 20 ?C e circa 80 ?C. La pressa di stampaggio 504 pu? essere chiusa e pu? essere configurata per comprimere il materiale di attrito, lo strato inferiore e la piastra posteriore insieme a temperatura ambiente azionando un punzone fornito nella pressa di stampaggio 504. In vari esempi la pressione applicata nella pressa di stampaggio pu? essere nell?ordine di circa 250 kg/cm<2>. In alcuni esempi ? possibile applicare la pressione per circa un minuto. La pastiglia del freno in questa fase pu? avere una durezza Rockwell di circa zero e pu? essere definita una pastiglia del freno morbida 514. [0046] A preweighed wet mix 512 together with a bottom layer and backplate can be placed in a 504 stamping press and can? be printed at a temperature in the range of about 20?C to about 80?C. The 504 stamping press can? be closed and can? be configured to compress the friction material, underlay and backplate together at room temperature by actuating a punch provided in the 504 stamping press. be around 250 kg/cm<2>. In some examples ? You can apply pressure for about a minute. The brake pad in this phase pu? have a Rockwell hardness of approximately zero and can? be called a 514 soft brake pad.

[0047] Un dispositivo Spannrahmen 506 pu? essere configurato per applicare un carico alla pastiglia del freno morbida 514. La pastiglia del freno morbida 514 pu? richiedere un periodo di maturazione sotto una pressione (carico) per ottenere la durezza richiesta. La pastiglia del freno morbida 514 pu? richiedere ulteriore tempo sotto pressione per consentire agli ingredienti del materiale di attrito di reagire e migliorare la compattazione dei materiali. In alcuni esempi la pastiglia del freno morbida 514 pu? essere lasciata a temperatura ambiente per alcuni giorni. In alcuni esempi la pastiglia del freno morbida 514 pu? essere lasciata a temperatura ambiente per pi? di cinque giorni. [0047] A Spannrahmen 506 device can? be configured to apply a load to the 514 soft brake pad. The 514 soft brake pad can? require a period of maturation under a pressure (load) to obtain the required hardness. The 514 soft brake pad can? take additional time under pressure to allow the friction material ingredients to react and improve the compaction of the materials. In some examples the soft brake pad 514 can? be left at room temperature for a few days. In some examples the soft brake pad 514 can? be left at room temperature for more? of five days.

[0048] La pressione pu? essere applicata sulla pastiglia del freno morbida 514 usando un dispositivo Spannrahmen 506, un dispositivo realizzato a mano. Nel dispositivo Spannrahmen 506 ? possibile usare due piastre metalliche e delle molle per applicare il carico. Il carico applicato pu? trovarsi in un intervallo compreso tra 100 e 200 kg. Il dispositivo Spannrahmen 506 pu? essere formato da due piastre metalliche fissate su quattro pareti verticali. ? possibile caricare quattro molle mediante una pressa idraulica che pu? premere su una terza piastra per distribuire il carico in modo omogeneo sulle molle. Le molle possono pressare le piastre che a loro volta premono la pastiglia del freno morbida avendo come risultato una pastiglia del freno pre-polimerizzata 516 della durezza e della comprimibilit? richieste. [0048] The pressure can be applied to the soft brake pad 514 using a Spannrahmen device 506, a device made by hand. In the device Spannrahmen 506 ? It is possible to use two metal plates and springs to apply the load. The applied load can? be in a range of 100 to 200 kg. The Spannrahmen 506 device can? be formed by two metal plates fixed on four vertical walls. ? is it possible to load four springs using a hydraulic press that can? press on a third plate to distribute the load evenly on the springs. The springs can press down on the plates which in turn press down on the soft brake pad resulting in a 516 pre-cured brake pad of the hardest and compressibility you can expect. requests.

[0049] ? possibile polimerizzare la pastiglia del freno pre-polimerizzata 516 in un forno 508 a una temperatura di polimerizzazione in un intervallo compreso tra circa 150 ?C e circa 160 ?C per un periodo di tempo (tempo di polimerizzazione) di circa 30 minuti per formare una pastiglia del freno 518. La pastiglia del freno 518 pu? avere una valutazione di durezza di circa 55,9 HRS, una valutazione di compressibilit? di circa 0,1 mm e una valutazione di distacco di circa 12,35 kN (una forza richiesta per staccare gli strati della pastiglia). [0049] ? It is possible to cure the pre-cured brake pad 516 in an oven 508 at a curing temperature in the range of about 150°C to about 160°C for a period of time (curing time) of about 30 minutes to form a brake pad 518. The 518 brake pad can? have a hardness rating of about 55.9 HRS, a compressibility rating? of approximately 0.1 mm and a peel rating of approximately 12.35 kN (a force required to separate the pad layers).

[0050] La figura 6 ? una rappresentazione schematica di un dispositivo Spannrahmen per applicare un carico su una pastiglia del freno morbida. Il dispositivo Spannrahmen 600 ? un dispositivo realizzato a mano ed ? configurato per applicare un carico sulla pastiglia del freno morbida 610. Il dispositivo Spannrahmen 600 include due piastre metalliche 602 e quattro molle 604 che possono essere usate per applicare il carico. Il carico applicato pu? trovarsi in un intervallo compreso tra circa 100 kg e circa 200 kg. Il dispositivo Spannrahmen 600 pu? essere formato da due piastre metalliche 602 fissate su quattro pareti verticali 606. ? possibile caricare quattro molle 604 mediante una pressa idraulica (non illustrata) che pu? premere su una terza piastra 608 per distribuire il carico in modo omogeneo sulle molle 604. Le molle possono essere configurate per pressare le due piastre metalliche 602 che a loro volta premono la pastiglia del freno morbida 610 avendo come risultato una pastiglia del freno pre-polimerizzata 610 della durezza e della comprimibilit? richieste. [0050] Figure 6 ? a schematic representation of a Spannrahmen device for applying a load to a soft brake pad. The Spannrahmen 600 device ? a device made by hand and ? configured to apply a load on the soft brake pad 610. The Spannrahmen device 600 includes two metal plates 602 and four springs 604 which can be used to apply the load. The applied load can? be in the range of about 100 kg to about 200 kg. The Spannrahmen 600 device can? be formed by two metal plates 602 fixed on four vertical walls 606. Is it possible to load four 604 springs using a hydraulic press (not shown) which can? press on a third plate 608 to distribute the load evenly over the springs 604. The springs can be configured to press the two metal plates 602 which in turn press the soft brake pad 610 resulting in a pre-cured brake pad 610 hardness and compressibility? requests.

[0051] La figura 7 ? un grafico 700 che illustra una misurazione della durezza di una pastiglia del freno che include il materiale di attrito illustrato. Nel grafico 700 l?asse verticale 702 rappresenta la durezza e l?asse orizzontale 704 rappresenta il tempo trascorso nel dispositivo Spannrahmen (in ore). Nel grafico 700 il valore della durezza aumenta linearmente da zero a un valore di circa 60 in un tempo trascorso di circa 50 ore e in seguito la valutazione di durezza diminuisce da un tempo trascorso di circa 50 ore a circa 120 ore, stabilizzandosi lentamente a un valore della durezza di circa 75 una volta raggiunte approssimativamente le 150 ore. Il valore della durezza rimane sostanzialmente costante in seguito, come illustrato dal tempo trascorso da circa 125 ore a circa 250 ore. [0051] Figure 7 ? a graph 700 illustrating a hardness measurement of a brake pad including the illustrated friction material. In the graph 700 the vertical axis 702 represents the hardness and the horizontal axis 704 represents the time spent in the Spannrahmen device (in hours). In graph 700, the hardness value increases linearly from zero to a value of approximately 60 over an elapsed time of approximately 50 hours and then the hardness rating decreases from an elapsed time of approximately 50 hours to approximately 120 hours, slowly stabilizing at a hardness value of approximately 75 at approximately 150 hours. The hardness value remains substantially constant thereafter, as illustrated by the elapsed time from about 125 hours to about 250 hours.

[0052] Il test di durezza viene eseguito secondo il protocollo di test Rockwell, che misura una profondit? di penetrazione di un indentatore con un carico grande (carico maggiore) rispetto alla penetrazione realizzata con un precarico (carico minore). La scala Rockwell ? una scala di durezza in base alla durezza di indentazione di un materiale. La classificazione usata come HRS indica che l?indentatore ? un pallina di acciaio. [0052] The hardness test is performed according to the Rockwell test protocol, which measures a depth penetration of an indenter with a large load (higher load) compared to the penetration achieved with a preload (smaller load). The Rockwell scale? a scale of hardness based on the indentation hardness of a material. The classification used as HRS indicates that the indenter ? a steel ball.

[0053] La figura 8 ? un grafico 800 che illustra una misurazione di un coefficiente di attrito di una pastiglia del freno, che include il materiale di attrito illustrato, rispetto a una pastiglia del freno convenzionale, che include un materiale di attrito standard a basso tenore di acciaio. [0053] Figure 8 ? a graph 800 illustrating a measurement of a coefficient of friction of a brake pad, which includes the illustrated friction material, compared to a conventional brake pad, which includes a standard low steel content friction material.

[0054] L?asse verticale 802 rappresenta un coefficiente di attrito e l?asse orizzontale 804 rappresenta vari test standard. Il grafico 806 indica la variazione del coefficiente di attrito rispetto ai vari test per una pastiglia del freno che include il materiale di attrito illustrato. Il grafico 808 indica la variazione del coefficiente di attrito rispetto ai vari test per una pastiglia del freno che include materiale LS secondo lo standard AKM. Entrambe le pastiglie del freno presentavano un coefficiente di attrito medio analogo. [0054] The vertical axis 802 represents a coefficient of friction and the horizontal axis 804 represents various standard tests. Graph 806 shows the variation in the coefficient of friction over various tests for a brake pad that includes the friction material shown. Graph 808 shows the variation of the coefficient of friction over various tests for a brake pad that includes LS material according to the AKM standard. Both brake pads had a similar average coefficient of friction.

[0055] I materiali frenanti possono essere testati in test di arresto su veicolo o in un dinamometro su larga scala. Nei test sui banchi dinamometrici ? possibile testare la pastiglia o il rotore reali in protocolli che simulano le condizioni richieste per arrestare un veicolo. ? possibile usare standard differenti come la norma SAE J2522 sviluppata dall?AK Working Group (AKM), che rappresenta i produttori europei di freni per autovetture. I test valutano l?efficacia della pastiglia del freno e del sistema del rotore in condizioni differenti di velocit?, temperature, pressioni e decelerazione. [0055] Braking materials can be tested in vehicle crash tests or in a large-scale dynamometer. In dynamometer tests ? It is possible to test the real pad or rotor in protocols that simulate the conditions required to stop a vehicle. ? It is possible to use different standards such as the SAE J2522 standard developed by the AK Working Group (AKM), which represents European car brake manufacturers. The tests evaluate the effectiveness of the brake pad and rotor system under different conditions of speed, temperature, pressure and deceleration.

[0056] Alcuni dei parametri fisici usati dai dinamometri (per esempio, secondo la norma SAE J2522) includono la pressione di contatto tra la pastiglia e il rotore, la decelerazione, la velocit? di scorrimento e la temperatura iniziale. I test sono incentrati sulla decelerazione, in cui il veicolo viene simulato durante condizioni di arresto o di riduzione della velocit? (per esempio, in molte delle fasi di test secondo la norma SAE J2522 vengono usate frenate da 80 km/ora a 30 km/ora applicando 3.000 kPa nella linea fluida che applica la forza alla pinza). [0056] Some of the physical parameters used by dynamometers (for example, according to the SAE J2522 standard) include the contact pressure between the pad and the rotor, the deceleration, the speed? of flow and the initial temperature. The tests focus on deceleration, where the vehicle is simulated during standstill or reduced speed conditions. (For example, many of the SAE J2522 test phases use braking from 80 km/h to 30 km/h by applying 3,000 kPa in the fluid line which applies force to the caliper).

[0057] Il protocollo J2522 include 15 fasi principali differenti e molte altre sotto-fasi mirate a valutare le prestazioni di attrito dei materiali frenanti in varie condizioni. Un elenco esemplificativo e non esaustivo delle fasi di test pu? includere la caratteristica Green ? (30 cicli): frenata di 80-30 km/ora, 380 N; la brunitura (192 cicli): frenata da 80 a 30 km/ora, variando il carico applicato; il valore caratteristico 1: (6 cicli): frenata di 80-30 km/ora, 380 N; la sensibilit? di velocit?/pressione a 40 km/ora (8 cicli): frenata di 40-5 km/ora, variando il carico; la sensibilit? di velocit?/pressione a 80 km/ora (8 cicli): frenata di 8040 km/ora, variando il carico; la sensibilit? di velocit?/pressione a 120 km/ora (8 cicli): frenata di 120-80 km/ora, variando il carico; l?applicazione a freddo: 1 arresto di 40-5 km/ora, 380 N; il fading 1: 15 arresti di 100-5 km/ora, 500 N; e il recupero 1 (18 cicli): frenata di 80-30 km/ora, 380 N. [0057] The J2522 protocol includes 15 different main steps and many other sub-steps aimed at evaluating the frictional performance of brake materials under various conditions. An exemplary and non-exhaustive list of test phases can be include the Green feature ? (30 cycles): braking 80-30km/h, 380N; burnishing (192 cycles): braking from 80 to 30 km/hour, varying the applied load; characteristic value 1: (6 cycles): braking 80-30 km/h, 380 N; the sensitivity? of speed?/pressure at 40 km/hour (8 cycles): braking of 40-5 km/hour, varying the load; the sensitivity? of speed?/pressure at 80 km/hour (8 cycles): braking of 8040 km/hour, varying the load; the sensitivity? of speed?/pressure at 120 km/hour (8 cycles): braking of 120-80 km/hour, varying the load; cold application: 1 stop at 40-5 km/h, 380 N; fading 1: 15 stops of 100-5km/h, 500N; and recovery 1 (18 cycles): braking 80-30 km/h, 380 N.

Esempi Examples

[0058] I seguenti esempi sono intesi come illustrativi e non limitativi e rappresentano forme di realizzazione specifiche della presente illustrazione. Gli esempi illustrano che i geopolimeri illustrati sono sostanzialmente privi di resine fenoliche. In aggiunta gli esempi dimostrano che i materiali di attrito vengono sintetizzati usando i geopolimeri illustrati. Inoltre gli esempi dimostrano che le pastiglie del freno che includono i materiali di attrito illustrati hanno una durezza, una compressibilit? e un distacco elevati. [0058] The following examples are intended as illustrative and not limiting and represent specific embodiments of the present illustration. The examples illustrate that the geopolymers illustrated are substantially free of phenolic resins. In addition the examples demonstrate that the friction materials are synthesized using the geopolymers illustrated. Additionally, the examples demonstrate that brake pads including the illustrated friction materials have a hardness, compressibility, and stiffness. and a high gap.

Esempio 1 Example 1

Sintesi di un geopolimero Synthesis of a geopolymer

[0059] La tabella 1 presenta una formula esemplificativa per la sintesi di geopolimero. La metacaolina usata era costituita da Argical? M1000. Il 98% di silicato di sodio ? stato ottenuto da Sigma. L?acqua usata era acqua Milli-Q e l?altro tipo di acqua. Il 10,3% in peso di silice ? stato miscelato con l?89,7% in peso di metacaolina in un miscelatore Eirich avente una capacit? di 50 l. Il tempo di miscelazione era compreso tra 5 e 10 min. [0059] Table 1 presents an exemplary formula for geopolymer synthesis. Was the metakaolin used Argical? M1000. 98% sodium silicate ? was obtained from Sigma. The water used was Milli-Q water and the other type of water. 10.3% by weight of silica ? been mixed with 89.7% by weight of metakaolin in an Eirich blender having a capacity? of 50l. The mixing time was between 5 and 10 min.

[0060] La soluzione di silicato di sodio ? stata preparata dissolvendo il 37,5% in peso di silicato di sodio nel 62,5% in peso di acqua agitando in modo continuo per circa 2 a circa 4 ore su una piastra calda. La temperatura ? stata aumentata fino a 50 ?C per garantire che il silicato di sodio fosse completamente solubile nell?acqua. La soluzione di silicato di sodio ha un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14. In seguito la soluzione di silicato di sodio ? stata aggiunta alla miscela di silice e metacaolina e miscelata nel miscelatore Eirich per formare un geopolimero. [0060] The sodium silicate solution ? was prepared by dissolving 37.5 wt% sodium silicate in 62.5 wt% water with continuous stirring for about 2 to about 4 hours on a hot plate. The temperature ? was raised up to 50 ?C to ensure that the sodium silicate was completely soluble in water. The sodium silicate solution has a pH in the range of about 12 to about 14. was added to the silica-methakaolin mixture and blended in the Eirich blender to form a geopolymer.

TABELLA 1 TABLE 1

Esempio 2 Example 2

Sintesi di un materiale di attrito Synthesis of a friction material

[0061] Il 10,3% in peso di silice ? stato miscelato con l?89,7% in peso di metacaolina in un miscelatore Eirich da 50 l per formare una pre-miscela. Il tempo di miscelazione era compreso tra 5 e 10 min. Il 58,5% in peso di una miscela grezza ? stato miscelato con il 41,5% in peso di pre-miscela per formare una miscela secca. La miscela grezza aveva componenti preselezionati che includono fibre, riempitivi, modificatori d?attrito e abrasivi. [0061] 10.3% by weight of silica? was blended with 89.7 wt% metakaolin in a 50 L Eirich blender to form a premix. The mixing time was between 5 and 10 min. 58.5% by weight of a crude blend ? was mixed with 41.5 wt% premix to form a dry blend. The raw blend had pre-selected components including fibers, fillers, friction modifiers and abrasives.

[0062] La soluzione di silicato di sodio ? stata preparata dissolvendo il 37,5% in peso di silicato di sodio nel 62,5% in peso di acqua agitando in modo continuo per circa 2 a circa 4 ore su una piastra calda. La temperatura ? stata aumentata fino a circa 50 ?C per garantire che il silicato di sodio fosse completamente solubile nell?acqua. La soluzione di silicato di sodio ha un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14. [0062] The sodium silicate solution ? was prepared by dissolving 37.5 wt% sodium silicate in 62.5 wt% water with continuous stirring for about 2 to about 4 hours on a hot plate. The temperature ? was raised to about 50?C to ensure that the sodium silicate was completely soluble in water. The sodium silicate solution has a pH in the range of about 12 to about 14.

[0063] Il 31,7% in peso di soluzione di silicato di sodio ? stato miscelato con il 68,3% in peso della miscela secca in un miscelatore Eirich per circa 5 a circa 10 min in modo da formare una miscela umida. La miscela umida ha un contenuto di umidit? finale di circa il 20%. [0063] The 31.7% by weight of sodium silicate solution is was blended with 68.3 wt% of the dry blend in an Eirich blender for about 5 to about 10 min to form a wet blend. Does the wet mix have a moisture content of final by about 20%.

Esempio 3 Example 3

Pastiglie del freno Brake pads

[0064] Il materiale di attrito prepesato insieme a uno strato inferiore e a una piastra posteriore ? stato posizionato in una pressa di stampaggio e stampato a temperatura ambiente. Il materiale di attrito ? stato preparato come descritto nell?esempio 2. Una pressione di circa 250 kg/cm<2 >? stata applicata per circa un minuto nella pressa di stampaggio. La pastiglia del freno morbida prodotta in tal modo aveva una durezza Rockwell uguale a zero. ? stato applicato un carico compreso tra circa 100 kg e circa 200 kg usando il dispositivo Spannrahmen. La pastiglia del freno morbida ? stata lasciata nel dispositivo Spannrahmen a temperatura ambiente per pi? di cinque giorni. La pastiglia del freno prepolimerizzata ? stata polimerizzata in un forno. La temperatura di polimerizzazione si trovava in un intervallo compreso tra circa 150 ?C e 160 ?C. La pastiglia del freno pre-polimerizzata ? stata polimerizzata per circa 30 minuto a tale temperatura. La pastiglia del freno dopo la polimerizzazione aveva una durezza di 55,9 HRS, una compressibilit? di 0,1 mm e un distacco di 12,35 kN. [0064] The pre-weighed friction material together with a bottom layer and a back plate ? was placed in a stamping press and printed at room temperature. The friction material? been prepared as described in example 2. A pressure of about 250 kg/cm<2 >? been applied for about one minute in the molding press. The soft brake pad thus produced had a Rockwell hardness of zero. ? a load of between about 100 kg and about 200 kg was applied using the Spannrahmen device. Soft brake pad? been left in the device Spannrahmen at room temperature for more? of five days. The pre-cured brake pad? been cured in an oven. The polymerization temperature was in the range of about 150?C to 160?C. The pre-cured brake pad? polymerized for about 30 minutes at this temperature. The brake pad after curing had a hardness of 55.9 HRS, a compressibility? of 0.1 mm and a detachment of 12.35 kN.

[0065] La presente illustrazione non deve essere limitata in termini di specifiche forme di realizzazione descritte in questa domanda, previste come illustrazioni di vari aspetti. Molte modifiche e variazioni possono essere realizzate senza discostarsi dal suo spirito e ambito. Metodi e apparecchi funzionalmente equivalenti nell?ambito dell?illustrazione, oltre a quelli elencati nella presente, sono possibili dalle precedenti descrizioni. Tali modifiche e variazioni sono destinate a rientrare nell?ambito delle rivendicazioni allegate. La presente illustrazione deve essere limitata solo dai termini delle rivendicazioni allegate, insieme all?intero ambito di equivalenti ai quali tali rivendicazioni hanno diritto. La terminologia usata nella presente ha esclusivamente lo scopo di descrivere forme di realizzazione specifiche e non ? intesa come limitante. [0065] The present illustration is not to be limited in terms of the specific embodiments disclosed in this application, which are intended as illustrations of various aspects. Many modifications and variations can be made without departing from its spirit and scope. Functionally equivalent methods and apparatus within the scope of the illustration, other than those listed herein, are possible from the foregoing descriptions. Such modifications and variations are intended to fall within the scope of the appended claims. This illustration is to be limited only by the terms of the appended claims, together with the entire scope of equivalents to which those claims are entitled. The terminology used herein is only intended to describe specific embodiments and not ? understood as limiting.

[0066] L?argomento descritto nella presente illustra talvolta componenti differenti contenuti all?interno, o collegati con, altri componenti diversi. Tali architetture rappresentate sono soltanto esempi e, infatti, possono essere implementate molte altre architetture che ottengono la stessa funzionalit?. In senso concettuale, qualsiasi disposizione di componenti per ottenere la stessa funzionalit? ? ?associata? effettivamente in modo tale che sia ottenuta la funzionalit? desiderata. Pertanto, qualsiasi due componenti combinati nella presente per ottenere una funzionalit? specifica possono essere considerati ?associati? l?uno all?altro in modo che la funzionalit? desiderata sia ottenuta, indipendentemente dalle architetture o dai componenti intermedi. Analogamente, qualsiasi due componenti cos? associati possono anche essere considerati ?collegati operativamente?, o ?accoppiati operativamente?, l?uno all?altro per ottenere la funzionalit? desiderata, e qualsiasi due componenti in grado di essere associati in tal modo possono anche essere considerati ?accoppiabili operativamente? l?uno all?altro per ottenere la funzionalit? desiderata. Specifici esempi di componenti accoppiabili operativamente includono, in via non limitativa, componenti collegabili fisicamente e/o che interagiscono fisicamente e/o componenti che possono interagire in modo wireless e/o interagiscono in modo wireless e/o componenti che interagiscono logicamente e/o possono interagire logicamente. [0066] The subject matter described herein sometimes illustrates different components contained within, or connected with, other different components. Such architectures shown are only examples and, in fact, many other architectures that achieve the same functionality can be implemented. In a conceptual sense, any arrangement of components to achieve the same functionality? ? ?associated? actually in such a way that the functionality is obtained? desired. Therefore, any two components herein combined to achieve a feature? specification can be considered ?associated? l?to?the other so that the functionality? desired is obtained, regardless of the architectures or intermediate components. Similarly, any two components cos? associated can also be considered ?operationally connected?, or ?operationally coupled?, to one?other to obtain the functionality? desired, and any two components capable of being associated in such a way can also be considered ?operably coupled? the one?the other to get the functionality? desired. Specific examples of operationally matable components include, but are not limited to, physically connectable and/or physically interacting components and/or components that can wirelessly interact and/or interact wirelessly and/or components that logically interact and/or can interact logically.

[0067] Rispetto all?uso di sostanzialmente qualsiasi termine plurale e/o singolare nella presente, le persone esperte nella tecnica possono passare dal plurale al singolare e/o dal singolare al plurale come ? appropriato al contesto e/o all?applicazione. Le varie permutazioni singolare/plurale possono essere esposte espressamente nella presente per motivi di chiarezza. [0067] With respect to the use of substantially any plural and/or singular term herein, those skilled in the art may switch from plural to singular and/or from singular to plural such as ? appropriate to the context and/or application. The various singular/plural permutations may be expressly stated herein for the sake of clarity.

[0068] In generale, i termini usati nella presente e in particolare nelle rivendicazioni allegate (ad es., i corpi delle rivendicazioni allegate) sono generalmente intesi come termini ?aperti? (per esempio, il termine ?incluso? deve essere interpretato come ?incluso in via non limitativa?, il termine ?avente? deve essere interpretato come ?avente almeno?, il termine ?include? deve essere interpretato come ?include in via non limitativa?, ecc.). Sar? inoltre compreso dalle persone all?interno della tecnica che, se si intende un numero specifico di una formulazione di rivendicazione introdotta, tale intenzione sar? formulata esplicitamente nella rivendicazione, e in assenza di tale formulazione non ? presente tale intenzione. Ad esempio, come aiuto alla comprensione, le seguenti rivendicazioni allegate possono contenere l?uso delle frasi introduttive ?almeno uno? e ?uno o pi?? per introdurre le formulazioni di rivendicazione. Tuttavia, l?uso di tali espressioni non deve essere interpretato per sottintendere che l?introduzione di una formulazione di rivendicazione con gli articoli indeterminativi ?uno? o ?un? limiti una specifica rivendicazione contenente tale formulazione di rivendicazione introdotta alle forme di realizzazione contenenti soltanto una tale formulazione, anche quando la stessa rivendicazione include le frasi introduttive ?uno o pi?? o ?almeno uno? e articoli indeterminativi come ?uno? o ?un? (per esempio, ?uno? e/o ?un? devono essere interpretati come ?almeno uno? o ?uno o pi??), e lo stesso vale per l?uso di articoli determinativi usati per introdurre le formulazioni di rivendicazione. In aggiunta, anche se viene esplicitamente formulato un numero specifico di una formulazione di rivendicazione introdotta, gli esperti nella tecnica riconosceranno che tale formulazione deve essere interpretata per indicare almeno il numero formulato (per esempio, la sola formulazione ?due formulazioni?, senza altri modificatori, indica almeno due formulazioni, o due o pi? formulazioni). In general, terms used herein and particularly in the appended claims (e.g., the bodies of the appended claims) are generally understood to be ?open? (for example, the term ?included? must be interpreted as ?included in a non-limiting way?, the term ?having? must be interpreted as ?having at least?, the term ?include? must be interpreted as ?include in a non-limiting way ?, etc.). Sar? It is also understood by those skilled in the art that if a specific number of an introduced claim statement is intended, that intention will be the same. formulated explicitly in the claim, and in the absence of such formulation it is not present this intention. For example, as an aid to understanding, the following appended claims may contain the use of the introductory phrases ?at least one? and ?one or more? to introduce the claim statements. However, the use of such expressions should not be interpreted as implying that the introduction of a claim statement with indefinite articles ?one? or ?a? limits a specific claim containing such introduced claim statement to embodiments containing only such statement, even when the same claim includes the introductory phrases ?one or more? or ?at least one? and indefinite articles like ?one? or ?a? (for example, ?one? and/or ?un? are to be interpreted as ?at least one? or ?one or more??), and the same is true for the use of definite articles used to introduce claim statements. In addition, even if a specific number of an introduced claim statement is explicitly stated, those skilled in the art will recognize that such statement should be interpreted to mean at least the statement number (e.g., the statement "two statements" alone, with no other modifiers , indicates at least two formulations, or two or more formulations).

[0069] Inoltre, nei casi in cui viene usata una convenzione analoga ad ?almeno uno tra A, B e C, ecc.?, in generale tale costruzione ? intesa nel senso in cui una persona esperta nella tecnica comprenderebbe la convenzione (ad esempio, ?un sistema avente almeno uno tra A, B e C? include, in via non limitativa, sistemi che hanno soltanto A, B o C, A e B insieme, A e C insieme, B e C insieme e/o A, B e C insieme, ecc.). Sar? inoltre compreso dalle persone all?interno della tecnica che praticamente qualsiasi parola e/o espressione disgiuntiva che presenti due o pi? termini alternativi, nella descrizione, nelle rivendicazioni o nei disegni, deve essere intesa per comprendere le possibilit? di includere un solo termine, uno dei due termini o entrambi i termini. Per esempio, la frase ?A o B? sar? intesa per includere le possibilit? di ?A? o ?B? o ?A e B?. [0069] Furthermore, in cases where a convention analogous to ?at least one of A, B and C, etc.? is used, in general this construction ? understood as a person skilled in the art would understand the convention (e.g., ?a system having at least one of A, B, and C? includes, but is not limited to, systems that have only A, B, or C, A and B together, A and C together, B and C together and/or A, B and C together, etc.). Sar? It is also understood by those skilled in the art that virtually any disjunctive word and/or expression that features two or more? alternative terms, in the description, in the claims or in the drawings, must be understood to understand the possibilities? to include only one term, one of two terms, or both terms. For example, the sentence ?A or B? will be understood to include the possibilities? of ?A? or ?B? or ?A and B?.

[0070] A tutti gli effetti, ad esempio in termini di fornire una descrizione scritta, tutti gli intervalli illustrati nella presente racchiudono anche qualsiasi possibile sottointervallo e relativa combinazione di sottointervalli. Qualsiasi intervallo elencato pu? essere riconosciuto facilmente per descrivere in modo sufficiente e consentire la suddivisione dello stesso intervallo in almeno uguali met?, terzi, quarti, quinti, decimi, eccetera. Come esempio non limitativo, ciascun intervallo discusso nella presente pu? essere suddiviso prontamente in un terzo inferiore, centrale e superiore, eccetera. Come sar? anche compreso da un esperto nella tecnica, tutte le espressioni come ?fino a?, ?almeno?, ?maggiore di?, ?inferiore a? e simili includono il numero formulato e si riferiscono a intervalli che possono essere successivamente suddivisi in sottointervalli come esaminato sopra. Infine, un intervallo include ciascun singolo elemento. Pertanto, per esempio, un gruppo avente 1-3 cellule si riferisce a gruppi aventi 1, 2 o 3 cellule. Analogamente, un gruppo avente 1-5 cellule si riferisce a gruppi aventi 1, 2, 3, 4 o 5 cellule, e cos? via. [0070] For all purposes, for example in terms of providing a written description, all ranges illustrated herein also encompass any possible sub-range and related combination of sub-ranges. Any range listed can be recognized easily to describe sufficiently and allow the subdivision of the same interval into at least equal halves, thirds, fourths, fifths, tenths, etc. As a non-limiting example, each range discussed herein can? be readily subdivided into a lower, middle, and upper third, etc. How will it be? even understood by one skilled in the art, all expressions such as ?up to?, ?at least?, ?greater than?, ?less than? and the like include the formulated number and refer to ranges which can be subsequently divided into sub-ranges as discussed above. Finally, a range includes each individual element. Thus, for example, a group having 1-3 cells refers to groups having 1, 2 or 3 cells. Similarly, a group having 1-5 cells refers to groups having 1, 2, 3, 4 or 5 cells, and so on? Street.

[0071] Sebbene siano stati illustrati vari aspetti e forme di realizzazione nella presente, sono possibili altri aspetti e forme di realizzazione. I vari aspetti e forme di realizzazione illustrati nella presente sono a fini illustrativi e non sono destinati a essere limitanti, il vero ambito e lo spirito essendo indicati dalle seguenti rivendicazioni. While various aspects and embodiments have been disclosed herein, other aspects and embodiments are possible. The various aspects and embodiments disclosed herein are for illustrative purposes and are not intended to be limiting, the true scope and spirit being indicated by the following claims.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1. Un metodo per sintetizzare un geopolimero, dove il metodo comprendendo:1. A method for synthesizing a geopolymer, wherein the method comprising: miscelare silice e metacaolina per formare una pre-miscela;mixing silica and metakaolin to form a premix; preparare una soluzione di silicato; eprepare a silicate solution; And miscelare la soluzione di silicato e la pre-miscela per formare una miscela umida, in cui il metodo viene eseguito in assenza di un alcali e in presenza di acqua.mixing the silicate solution and the premix to form a wet blend, wherein the method is performed in the absence of an alkali and in the presence of water. 2. Metodo secondo la rivendicazione 1, in cui la miscelazione di silice e metacaolina comprende la miscelazione di circa il 10% in peso di silice e di circa il 90% in peso di metacaolina.The method of claim 1 wherein the blending of silica and methakaolin comprises blending about 10% by weight silica and about 90% by weight methakaolin. 3. Metodo secondo la rivendicazione 1 o la rivendicazione 2, in cui la preparazione della soluzione di silicato comprende:The method according to claim 1 or claim 2, wherein the preparation of the silicate solution comprises: l?aggiunta silicato di sodio all?acqua;adding sodium silicate to water; il riscaldamento a una temperatura fino a 50 ?C; eheating to a temperature up to 50 ?C; And l?agitazione per circa 2 a circa 4 ore.stirring for about 2 to about 4 hours. 4. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la preparazione della soluzione di silicato comprende la preparazione della soluzione di silicato avente un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14.The method according to any preceding claim, wherein the preparation of the silicate solution comprises preparing the silicate solution having a pH in the range of from about 12 to about 14. 5. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui la sintesi del geopolimero comprende la sintesi del geopolimero senza una resina fenolica.The method according to any one of the preceding claims, wherein the synthesis of the geopolymer comprises the synthesis of the geopolymer without a phenolic resin. 6. Metodo per realizzare un materiale di attrito, dove il metodo comprende: 6. Method of making a friction material, where the method includes: la miscelazione di silice e metacaolina per formare una pre-miscela; la miscelazione della pre-miscela e di una miscela grezza per formare una miscela secca, in cui la miscela grezza comprende una o pi? tra fibre inorganiche, organiche o metalliche, almeno un modificatore di attrito o lubrificante e almeno un riempitivo o abrasivo;mixing silica and metakaolin to form a premix; the mixing of the premix and a crude blend to form a dry blend, wherein the crude blend comprises one or more between inorganic, organic or metallic fibers, at least one friction modifier or lubricant and at least one filler or abrasive; la preparazione di una soluzione di silicato; ethe preparation of a silicate solution; And la miscelazione della soluzione di silicato e della miscela secca per formare il materiale di attrito, in cui il metodo viene eseguito in assenza di un alcali e in presenza di acqua e in cui una reazione tra la pre-miscela e la soluzione di silicato forma un geopolimero.the mixing of the silicate solution and the dry mix to form the friction material, wherein the method is performed in the absence of an alkali and in the presence of water and wherein a reaction between the premix and the silicate solution forms a geopolymer. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, in cui la miscelazione di silice e metacaolina comprende la miscelazione di circa il 10% in peso di silice e di circa il 90% in peso di metacaolina.The method of claim 6 wherein the blending of silica and methakaolin comprises blending about 10% by weight silica and about 90% by weight methakaolin. 8. Metodo secondo la rivendicazione 6 o la rivendicazione 7, in cui la preparazione della soluzione di silicato comprende la preparazione della soluzione di silicato avente un pH in un intervallo compreso tra circa 12 e circa 14.The method according to claim 6 or claim 7, wherein the preparation of the silicate solution comprises preparing the silicate solution having a pH in the range of from about 12 to about 14. 9. Sistema di frenata comprendente:9. Braking system including: un rotore del disco del freno realizzato in un metallo; ea brake disc rotor made of a metal; And una pastiglia del freno posizionata sul rotore del disco del freno, in cui la pastiglia del freno comprende un materiale di attrito,a brake pad placed on the brake disc rotor, wherein the brake pad comprises a friction material, il materiale di attrito comprende un geopolimero ethe friction material comprises a geopolymer e il geopolimero ? privo di alcali e di resina fenolica.the geopolymer ? free from alkali and phenolic resin. 10. Sistema di frenata secondo la rivendicazione 9, in cui il geopolimero comprende circa il 42% in peso di metacaolina, circa il 20% in peso di silicato di sodio, circa il 5% in peso di silice e circa il 33% in peso di acqua. The braking system of claim 9 wherein the geopolymer comprises about 42 wt% metakaolin, about 20 wt% sodium silicate, about 5 wt% silica, and about 33 wt% of water.
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