MXPA03000411A - Titanato potasico magnesico de lepidocrocita, metodo para fabricar el mismo y materiales de friccion. - Google Patents

Abstract

Se describe un titanato potasico magnesico de lepidocrocita que tiene una composicion representada mediante la formula K0.2-0.7Mg0.4Ti1.6O3.7-4 y que puede obtenerse al someter una suspension acuosa de titanato potasico magnesico de lepidocrocita que tenga una composicion representada mediante la formula K0.8Mg0.4Ti1.6O4 a un tratamiento por acido y calcinacion subsecuente.

Description

TITANATO POTÁSICO MAGNÉSICO DE LEPIDOCROCITA, MÉTODO PARA FABRICAR EL MISMO Y MATERIALES DE FRICCIÓN CAMPO TÉCNICO DE LA INVENCIÓN Esta invención se relaciona al titanato potásico magnésico de lepidocrocita , a un método para fabricar el mismo y un material de fricción. TÉCNICA ANTERIOR Los materiales de fricción como se utilizan previamente para formar miembros de frenado utilizan asbestos en forma dispersa en e integrados por agentes aglutinantes orgánicos o inorgánicos. Sin embargo, éstos muestran una insuficiente resistencia térmica y propiedades de desgaste a la fricción, por ejemplo, coeficiente de fricción y resistencia al desgaste, que tienden a caer en la gama de temperaturas elevadas, resultando en la ocurrencia incrementada de un fenómeno de fundido disminución de la capacidad de frenado por calentamiento o fusión cuando se efectúa el f enado. Cuando se lleva a cabo el frenado, el contacto de estos materiales de fricción con un disco de freno de alta velocidad causa la frecuente ocurrencia de un "ruido de frenado" . También, se sabe que los asbestos son una sustancia causante de cáncer y se transforma fácilmente en polvos. En vista del problema higiénico ambiental de que los trabajadores puedan inhalar asbestos durante la operación, la REF: 144489 utilización de asbestos se ha restringido cada vez más. Bajo estas circunstancias, se viene demandado contundentemente el desarrollo de sustitutos de los asbestos. En respuesta a estas demandas, se han propuesto materiales de fricción que utilicen fibras no cancerígenas de titanato de potasio como un agente para el control de la fricción y lograron una amplia utilización para la incorporación, principalmente en co íns de freno de automóviles. Los materiales de fricción que contienen fibras de titanato de potasio exhiben propiedades superiores de deslizamiento y un buen efecto de frenado. No obstante, proporcionan poco daño a los discos de freno, lo cual es una ventaja muy favorable de éstos. Sin embargo, sufren de una insuficiente resistencia al desgaste, particularmente en la gama de temperaturas elevadas y una velocidad de desgaste ligeramente más rápida. También, aún no han ofrecido una solución suficiente para el "ruido de frenado" desarrollado en los dispositivos de frenado. Además, las fibras de titanato de potasio, debido a su forma fibrosa, son voluminosas y tienen una baja fluidez (facilidad de deslizamiento) , lo que conlleva a su tendencia a depositarse en una de las paredes del paso de suministro y bloquear el paso durante la fabricación de los materiales de fricción, lo cual ha sido un problema.

La Patente Japonesa expuesta al Público No. Hei 5-221759 describe un titanato potásico magnésico que tiene una estructura de capa ortorrómbica, es decir, el titanato potásico magnésico de lepidocrocita , con una composición representada mediante la fórmula Ko.8Mgo.4 i1.eO , un diámetro mayor (longitud) de 5 mm, un diámetro menor (anchura) de 2-3 mm y un grosor de 0.1-0.5 mm. También, el Registro de Patente Japonesa 3027577 describe la utilidad del titanato potásico magnésico de lepidocrocita como un agente para el control de la fricción para materiales de fricción. Estos materiales de fricción exhiben propiedades estables de desgaste por fricción en las gamas de baja a elevada temperatura. Sin embargo, ya que una temperatura de contacto entre el disco de freno y el cojín del disco de freno es elevada y alcanza los 1000°C o más, su resistencia térmica a veces es insuficiente para el uso continuo a largo plazo, por ejemplo, para más de varias decenas de horas, lo cual resulta posiblemente en una resistencia reducida al desgaste en la gama de elevadas temperaturas y una cantidad incrementada de desgaste. En consecuencia, aún permanece la necesidad de desarrollar materiales de fricción con propiedades aún más mejoradas de resistencia térmica y desgaste por fricción. DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Es un objetivo de la presente invención proporcionar un titanato potásico magnésico de lepidocrocita novedoso que, cuando se utiliza como un agente para el control de la fricción, mejora aún más la resistencia térmica y las propiedades de desgaste por fricción, un método para la fabricación del mismo y un material de fricción que utilice el mismo. Luego de estudios continuos y exhaustivos en el intento de lograr el objetivo anteriormente descrito, los inventores de la presente invención han completado la presente invención al obtener de manera exitosa un novedoso titanato potásico magnésico de lepidocrocita adecuado para utilizarse como un agente para el control de la fricción, así como materiales de fricción que muestran propiedades notablemente mejoradas de resistencia térmica y desgaste por fricción y que también disfrutan de una productividad satisfactoria. Esto es, esta invención concierne a un titanato potásico magnésico de lepidocrocita con una composición representada por la fórmula K0.2-0.7Mg0.4Ti1.eO3.7-4, un método para fabricar el mismo y materiales de fricción que utilizan el mismo. El método de fabricación de la presente invención está caracterizado por incluir los pasos de agregar un ácido a una suspensión acuosa de titanato potásico magnésico de lepidocrocita que tenga una composición representada mediante la fórmula Ko.eMgo. Ti1.6O4 mientras que se ajusta la suspensión acuosa a un pH de 6-9, preferiblemente de 6.5-8.5, más preferiblemente de 6.5-7.5, separar los sólidos de la suspensión acuosa y luego calcinar los sólidos. El agente para el control de la fricción de la presente invención está caracterizado por comprender titanato potásico magnésico de lepidocrocita ya sea de la presente invención o fabricado mediante la práctica del método de fabricación de la presente invención. El material de fricción de la presente invención está caracterizado por contener 1-80% por peso de titanato potásico magnésico de lepidocrocita ya sea de la presente invención o elaborado mediante la práctica del método de fabricación de la presente invención. El titanato potásico magnésico de lepidocrocita de la presente invención (de aquí en adelante abreviado como "KT O" a menos que se especifique particularmente de otra forma) tiene una estructura estratificada y muestra propiedades estables de resistencia térmica y desgaste por fricción a pesar de la temperatura. También, ya que no existe forma fibrosa, a diferencia de las fibras de titanato de potasio, es muy poco probable que bloquee un paso de suministro durante la fabricación y empeore un ambiente de trabajo debido a la presencia de fibras respirables. Los materiales de fricción que contienen KTMO a manera de un agente para el control de la fricción son capaces de exhibir propiedades extremadamente estables de resistencia térmica y desgaste por fricción (tales como los coeficientes de fricción y de resistencia a la fricción) con respecto a las gamas de bajas a altas temperaturas. Su resistencia térmica y propiedades de desgaste por fricción se mantienen extremadamente estables incluso durante el uso a largo plazo durante varias decenas de horas . En consecuencia, el uso del material de fricción de esta invención para los miembros de frenado, por ejemplo, revestimientos del embrague, balatas y cojíns de disco de freno incorporados en los dispositivos de frenos como en el caso de automóviles, aeronaves, vehículos ferroviarios y aparatos industriales no solo mejora y estabiliza sus funciones de frenado, pero también extiende la vida útil. La razón por la cual los materiales de fricción de la presente invención que contienen KTMO proporcionan estos resultados superiores no está clara, pero presumiblemente se atribuye a una temperatura de fusión más elevada del KTMO de la presente invención en relación al titanato potásico magnésico de lepidocrocita de la técnica anterior representado por la composición K0,sMg0.4Tii.eO4 y también por la diferencia estructural entre ellos. El titanato potásico magnésico de lepidocrocita (KTMO) de la presente invención tiene generalmente una composición representada mediante la fórmula: 0.2-0.7Mg0.4 i1.eO3.7_4 (1) y tiene una estructura ortorrómbica estratificada. En vista de las propiedades de desgaste por fricción, el KTMO está representado mediante la fórmula: K0.2-o.5 go.«Tix.603.7-4 (2) y tiene un contenido de potasio dentro de la gama de 0.2-0.5 moles. El KTMO de la presente invención tiene generalmente una forma de escamillas o laminar similar a la mica, pedazos pulverizados de capa y similares. La correspondencia virtual del diagrama de difracción por rayos-X (Figura 1) para el KTMO de la presente invención con relación al diagrama de difracción por rayos-X (ICDD No. de Tarjeta 35-0046, Figura 2) para el titanato potásico magnésico de lepidocrocita (de aquí en adelante referido como "KTMO-a") representado mediante la fórmula: sugiere que el KTMO de la presente invención se mantiene probablemente en una condición cristalina la cual carece de un parte del potasio pero retiene la estructura ortorrómbica estratificada . Ya que el potasio se elimina generalmente en forma de K20, la composición del titanato potásico magnésico de lepidocrocita de la presente invención se considera representada mediante la fórmula: KxMgo.4Ti1.6O4 -y en donde x satisface x = 0.2-0.7 e y satisface y = (0.8-x) ¡2. Sin embargo, es difícil cuantificar de manera exacta la proporción de composición de oxígeno en el compuesto actualmente fabricado. Por lo tanto, en este campo técnico, asumiendo que el oxígeno no se elimina, el compuesto puede representarse mediante la fórmula: KxMgo.íTii.eOí que deberá considerarse como el mismo compuesto representado mediante la fórmula anterior. También, el análisis térmico (TG DTA, Figura 3 : TMO de la presente invención, Figura 4 : KTMO-a) reveló una temperatura de fusión de aproximadamente 1375 °C para la sustancia KTMO de la presente invención y una temperatura de fusión de aproximadamente 1300 °C para la sustancia conocida KTMO-a. Con respecto a esto, existen evidentemente sustancias inorgánicas diferentes . Una media aritmética en los diámetros mayores y menores ((diámetro mayor + diámetro menor) ID, una proporción de un diámetro mayor para un diámetro menor (diámetro mayor/diámetro menor) y un grosor medio para el KTMO de la presente invención extendido sobre una amplia gama de valores, pueden seleccionarse de manera adecuada dependiendo del uso final contemplado. A fin de conferir propiedades satisfactorias de resistencia térmica y propiedades de deslizamiento para los materiales de fricción que contienen KTMO a manera del agente para el control de la fricción, el KTMO puede utilizarse teniendo una media aritmética de diámetros mayores y menores generalmente en la gama aproximada de 0.1-100 µp?, preferiblemente en la gama aproximada de 1-30 µ?t?, una proporción de diámetro mayor para menor desde 1 hasta menor a 5, preferiblemente de 1 hasta menor a 3 y un grosor generalmente en la gama de 50-5000 nm, preferiblemente en la gama de 200-2000 nm. Estoo valores para los diámetros mayores y menores y el grosor se determinan mediante una microscopía electrónica de barrido. La media aritmética en los diámetros mayores y menores, la proporción de un diámetro mayor para uno menor y el grosor medio son promedios aritméticos de los valores determinados para aproximadamente 20 partículas, respectivamente. El diámetro mayor es el diámetro más largo de cada partícula de eacamilla en su plano horizontal en forma de lámina. El diámetro menor es el diámetro más corto de cada partícula de escamilla en su plano horizontal en forma de lámina. El KTMO particularmente preferido tiene una media aritmética de diámetros mayores y menores generalmente en la gama aproximada de 0.1-100 µp?, una proporción de un diámetro mayor para uno menor desde 1 hasta menor a 5 y un grosor generalmente en la gama de 50-5000 nm, y existe en forma de escamillas .

El KTMO de la presente invención puede fabricarse, por ejemplo, agregando un ácido a una suspensión acuosa de KTMO-a, mezclándolos, separando los sólidos de la suspensión acuosa y calcinando los sólidos. Por ejemplo, el KTMO-a puede obtenerse, mezclando fuentes de titanio, potasio y magnesio, agregando un fundente y, subsecuente a un mezclado concienzudo, calcinando la mezcla a una temperatura de 1000-1100°C durante un período de tiempo de 1-8 horas. La fuente de titanio puede seleccionarse opcionalmente a partir de compuestos que contienen titanio, de los cuales los ejemplos específicos incluyen óxido de titanio, mineral de rutilo, torta húmeda de hidróxido de titanio, titania que contiene agua y similares. Estas fuentes de titanio pueden utilizarse solas o en combinación. La fuente de potasio puede seleccionarse a partir de compuestos que producen óxido de titanio cuando se exponen al calor, los ejemplos específicos de éstos incluyen óxido de potasio, carbonato de potasio, hidróxido de potasio, nitrato de potasio y similares. Estas fuentes de potasio pueden utilizarse solas o en cualquier combinación. También, la fuente de potasio puede utilizarse en combinación con una pequeña cantidad de uno o más óxidos, carbonatos, hidróxidos y nitratos de cualquier otro metal alcalino.

Los ejemplos de las fuentes de magnesio incluyen el hidróxido de magnesio, carbonato de magnesio, fluoruro de magnesio y similares. Estas fuentes de magnesio pueden utilizarse solas o en cualquier combinación. Las fuentes de titanio, potasio y magnesio se mezclan en la proporción convencional de Ti : K : Mg = 4:2:1 (proporción molar) , permitiendo que cada uno se desvíe dentro de una gama de aproximadamente 5%. Sin embargo, una gran desviación de la proporción especificada a veces resulta en una deposición desfavorable de un producto secundario, K2MgTi70i6, el cual no tiene forma de láminas. Los ejemplos de fundentes incluyen el cloruro de potasio, fluoruro de potasio, molibdenato de potasio, tangstenato de potasio y similares. Entre aquellos fundentes, el cloruro de potasio es particularmente preferido. El fundente se agrega a la materia prima en la proporción molar (materia prima: fundente) de 3:1-3:15, preferiblemente de 3:3-3:10. Las menores cargas del fundente incrementan la ventaja económica. Sin embargo, si la carga de fundente es excesiva, puede resultar en un colapso desfavorable del cristal en forma de láminas. La calcinación puede lograrse utilizando una técnica opcional como el horno eléctrico, horno de copela o similares. En la producción en masa, se puede utilizar preferiblemente un horno de túnel para calcinar la materia prima previamente prensada en forma cilindrica o de ladrillo. Preferiblemente, la calcinación se lleva a cabo a una temperatura entre 1000-1100°C para un período de retención de 1-24 horas. La temperatura puede elevarse o disminuirse a cualquier velocidad, pero generalmente y preferiblemente a 3-7°C/min. Las temperaturas de calcinación más elevadas resultan en productos en forma de lámina en mayor escala. Sin embargo, si excede 1100°C, la forma del producto puede deteriorarse debido a la fusión, lo cual es un resultado desfavorable. El mayor período de retención incrementa el tamaño de las partículas resultantes. Después de la calcinación, el producto puede desintegrarse en húmedo. Específicamente, puede triturarse y molerse utilizando una trituradora de mandíbulas, un molino de barril y similares, dispersarse en agua y agitarse en forma de una suspensión acuosa de 5-10 % por peso. Cuando sea necesario, esta suspensión acuosa puede someterse, además, a una secuencia de clasificación, filtración y secado para obtener el titanato potásico magnésico en forma de láminas (KTMO-a) , La concentración de la suspensión acuosa del KTMO-a no está particularmente especificada y puede seleccionarse adecuadamente a partir de una amplia gama. En vista de su viabilidad, la suspensión acuosa puede mantenerse a una concentración de aproximadamente 1-30 % por peso, preferiblemente de aproximadamente 2-15% por peso.

El ácido utilizado no está particularmente especificado en su tipo y puede seleccionarse a partir de ácidos conocidos, de los cuales, los ejemplos incluyen ácidos inorgánicos como el ácido sulfúrico, ácido clorhídrico y ácido nítrico; ácidos orgánicos como el áciao acético; y similares. Cuando se necesite, estos ácidos pueden utilizarse en combinación. El ácido puede agregarse a la suspensión acuosa en la cantidad efectiva para mantener la suspensión acuosa a un pH de 6-9, preferiblemente a un pH de 6.5-8.5, más preferiblemente a un pH de 6.5-7.5. La cuantificación del pH de la suspensión acuosa se lleva a cabo después de la adición del ácido y luego de aproximadamente 1-5 horas de agitación. Generalmente, el ácido se utiliza en forma de una solución acuosa. La concentración de la solución acuosa de ácido no está particularmente especificada y puede seleccionarse adecuadamente a partir de una amplia gama. Puede mantenerse generalmente en la gama aproximada de 1-80% por peso. Después de que se ajusta el pH de la suspensión acuosa para caer dentro de la gama anteriormente especificada, los sólidos presentes ahí se separan mediante un medio convencional de separación como filtrado, centrifugación o similares. Los sólidos separados pueden lavarse con agua, si es necesario.

Luego, los sólidos se calcinan. Generalmente, la calcinación se lleva a cabo a una temperatura de aproximadamente 400-700°C y termina después de un período de aproximadamente 1-12 horas. Después de la calcinación, el polvo resultante puede pulverizarse o hacerse pasar a través de una malla para su desintegración. El procedimiento anteriormente descrito resulta en la obtención de KTMO de la presente invención. La presente invención también proporciona un material de fricción que contiene KTMO como un agente para el control de la fricción. El material de fricción de la presente invención contiene un aglutinante y un agente para el control de la fricción a manera de componentes esenciales. Se puede utilizar cualquier agente aglutinante que se utilice convencionalmente en el campo de materiales de fricción. Los ejemplos de los aglutinantes incluyen aglutinantes orgánicos y aglutinantes inorgánicos. Los ejemplos de aglutinantes orgánicos incluyen las z'esinas de termofraguado como la resina de fenol, la resina de formaldehído, resina de melamina, resina epoxidica, resina acrílica, resina de poliéster aromático y resina de urea; elastómeros como caucho natural, caucho de nitrilo, caucho de butadieno, caucho de butadieno estireno, caucho de cloropreno, caucho de poliisopreno, caucho acrílico, caucho con elevado contenido de estireno y copolímero de propilendieno y estireno; las resinas termoplástícas como una resina de poliamida, resina de sulfuro de polifenileno, resina de poliéter, resina de poliimida, resina de éter cetona de poliéter y resina termoplástica de cristal líquido de poliéster; y similares. Los ejemplos de los aglutinadores inorgánicos incluyen el sol de alúmina, sol de sílice, resinas de silicona y similares. Los agentes aglutinantes anteriormente enumerados pueden utilizarse solos o en cualquier combinación, si son compatibles. Se utiliza como el agente para el control de la fricción el KTMO de la presente invención como se representa mediante la fórmula (1) anteriormente especificada. El material de fricción de la presente invención puede además contener una sustancia fibrosa. Cualquier sustancia fibrosa que se haya utilizado convencionalmente en la técnica es aplicable. Los ejemplos de sustancias fibrosas incluyen fibras resinosas como fibra aramídica, fibras metálicas como fibras de acero y bronce, fibras de carbono, fibras de vidrio, fibras cerámicas, lana mineral (asbestos), pulpa de madera y similares. Estas sustancias fibrosas puede utilizarse solas o en combinación. También, estas sustancias fibrosas pueden someterse a un tratamiento de superficie utilizando un agente para la copulación del sil ano como el agente para la copulación del aminosilano, epoxisilano o vinilsilano, un agente para la copulación del titanato, éster de fosfato o similares, para los propósitos de mejorar sus propiedades de dispersión y adhesión a los agentes aglutinantes. El material de fricción de la presente invención también puede contener un agente para el control de la fricción utilizado convencionalmente en la técnica, dentro de una gama que no interfiera con las propiedades favorecidas del material de fricción, de éstos, los ejemplos incluyen polvos orgánicos como polvos de caucho natural o sintético, ya sea vulcanizado o no vulcanizado, polvos de resina de anacardo, polvillo de resina y polvillo de caucho; polvos inorgánicos como el negro de carbón, polvo de grafito, bisulfuro de molibdenio, sulfato de bario, carbonato de calcio, arcilla, mica, talco, diatomita, digorita, sepiolita, montmorilonita, zeolita, trititanato de sodio, hexatitanato de sodio, hexatitanato de potasio y octatitanato de potasio; polvos metálicos como el cobre, aluminio, zinc y hierro; polvos de óxido como alúmina, sílice, óxido de cromo, óxido de titanio y óxido de hierro; y similares. Estos agentes convencionales para el control de la fricción pueden utilizai'.e solos o en cualquier combinación de éstos. El material de fricción de la presente invención puede además, contener uno o más agentes para la prevención de la corrosión, lubricantes y abrasivos.

Los componentes del material de fricción de la presente invención pueden mezclarse en las proporciones que puedan seleccionarse adecuadamente a partir de una amplia gama dependiendo de las diversas condiciones, incluyendo los tipos del agente aglutinante, sustancia fibrosa opcional, agente convencional para el control de la fricción y otros aditivos utilizados, de las propiedades mecánicas y deslizantes buscadas para los materiales resultantes de fricción, los usos finales contemplados y similares. Generalmente, el material de fricción puede contener 5-60% por peso (preferiblemente 10-40% por peso) de un agente aglutinante, 1-80% por peso (preferiblemente 3-50% por peso) de un agente para el control de la fricción (inclusivo en un agente convencional para el control de la fricción) , hasta un 60% por peso (preferiblemente 1-40 % por peso) de una sustancia fibrosa y hasta un 60% por peso (preferiblemente 5-50% por peso) de otros aditivos, basándose en la cant dad total del material de fricción. El material de fricción preferido contiene la sustancia fibrosa, junto con el agente aglutinante y el agente para el control de la fricción, a manera de componentes esenciales. El material de fricción de la presente invención puede fabricarse mediante diversos métodos conocidos en la técnica por ser útiles para la fabricación de los materiales de fricción. Para ilustrar una técnica, una sustancia fibrosa, si es necesaria, se dispersa en un agente aglutinante, un agente para el control de la fricción y otros componentes opcionales se agregan subsecuentemente al agente aglutinante, ya sea como una mezcla o por separado, y la mezcla resultante se vacía en un molde en donde se integra mediante la aplicación de calor y presión. Alternativamente, se puede utilizar una técnica mediante la cual el agente aglutinante sea amasado por fusión en una extruidora de husillo doble en donde el agente para el control de la fricción, la sustancia fibrosa opcional y otros componentes, ya sea como una mezcla o por separado, se alimenten a través de una tolva y el producto extruído resultante sea conformado en la forma deseada. También alternativamente, se puede utilizar una técnica mediante la cual una sustancia fibrosa, si es necesario, se dispersa en el agente aglutinante al cual el agente para el control de la fricción y otros componentes opcionales se agreguen subsecuentemente para formar una mezcla, la mezcla se dispersa, como por ejemplo en agua y se coloca en húmedo sobre una red y luego se deshidrata para formar una lámina, la lámina se prensa y se calienta para su integración en una prensadora, y el producto resultante se r.-jita y pule adecuadamente en la forma deseada.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es un diagrama de difracción por-. rayos-X del titanato potásico magnésico de lepidocrocita de la presente invención; La Figura 2 es un diagrama de difracción por rayos-X del titanato potásico magnésico de lepidocrocita previamente conocido en la técnica; La Figura 3 es un diagrama de análisis térmico del titanato potásico magnésico de lepidocrocita de la presente invención ; La Figura 4 es un diagrama de análisis térmico del titanato potásico magnésico de lepidocrocita previamente conocido en la técnica; La Figura 5 es una gráfica que muestra la relación entre la temperatura de un cojín de disco de freno y la velocidad de desgaste para los cojíns de los discos A-F; La Figura 6 es una gráfica que muestra la relación entre la temperatura del cojín de disco y un coeficiente de fricción para los cojíns de discos A-F; La Figura 7 es una gráfica que muestra la relación entre la temperatura de un cojín de disco y la velocidad de desgaste para los cojíns de discos A y F; La Figura 8 es una fotomicrografía (a una amplificación de 2000X) del titanato potásico magnésico de lepidocrocita de la presente invención cuando se toma utilizando un microscopio electrónico de barrido; La Figura 9 es una fotomicrografía (a una amplificación de 2000X) del titanato potásico magnésico de lepidocrocita previamente conocido en la técnica cuando se toma utilizando un microscopio electrónico de barrido; La Figura 10 es un análisis térmico del titanato potásico magnésico de lepidocrocita de la presente invención. MEJORES MÉTODOS PARA LLEVAR A CABO LA INVENCIÓN Los siguientes Ejemplos, Ejemplos Comparativos y Ejemplos de Análisis ilustran específicamente la presente invención. Los Ejemplos, los términos "partes" y "%" significan "partes por peso" y "% por peso", respectivamente. EJEMPLO 1 1) Síntesis de KTMO-a. Se mezclan 1473 g de óxido de titanio, 638 g de carbonato de potasio, 1003 g de cloruro de potasio, 279 g de hidróxido de magnesio y otros 200 mi de agua como agente aglutinante. La mezcla se prensa a una presión de 14.7 MPa en forma de un bloque mediante una máquina de hidroprensado (fabricada por Yamamoto Tekkosho, Co., Ltd.) . Este bloque se calcina a 1050 °C durante una hora en un horno eléctrico (fabricado por Advantech Toyo Co . , Ltd.) y luego se enfría gradualmente. El producto calcinado se pulveriza para obtener un polvo color blanco con una media aritmética de diámetros mayores y menores de 3 µt , un grosor medio de 300 nm en una proporción del diámetro mayor para el menor de 1.5. El polvo color blanco se identifica por tener una composición de Ko.8Mgo. i1.gO4 mediante un análisis de fluorescencia por rayos-X utilizando el método FP (parámetro fundamental) . La Figura 2 es un diagrama de difracción por rayos-X del polvo color blanco obtenido. Los picos de difracción se descubren por corresponder de manera razonable a loa proporcionados en la Tarjeta ICDD No. 35-0046. La Figura 4 es un diagrama de un análisis térmico del polvo color blanco obtenido y muestra las curvas de TG (análisis termogravimétrico) y DTA (análisis térmico diferencial) . Como puede observarse a partir de la Figura 4, se encontró que la temperatura de fusión es de aproximadamente 1300°C. (2) Síntesis de KTMO de la presente invención. El KTMO-a obtenido anteriormente se utiliza para preparar 80 litros de una suspensión acuosa al 2% a la cual 526 g de una solución acuosa al 75% de ácido sulfúrico se agrega subsecuentemente. La suspensión acuosa se agita durante 2 horas y luego se ajusta a un pH de 7.5. Esta suspensión acuosa se somete al tratamiento mediante un separador centrífugo. La torta resultante (sólido) se distribuye uniformemente, se seca a 110 "C durante 5 horas y luego se calcina a 600°C durante 12 horas en un horno eléctrico. El producto calcinado se enfría gradualmente y luego se hace pasar a través de un tamiz de malla 20 para obtener un polvo color blanco con una media aritmética de diámetros mayores y menores de 300 µ?p, un grosor medio de 300 nm y una proporción de diámetro mayor para el menor de 1.5. El polvo color blanco se identifica por tener una composición de K0,8Mg0.4Tii.6O3.8 mediante un análisis de fluorescencia por rayos-X utilizando un método FP (parámetro fundamental) . La Figura 1 es un diagrama de difracción por rayos-X del polvo color blanco obtenido. Se descubrió que los picos de difracción muestran similitud a aquellos del KTMO-a mostrados en la Figura 2 y que corresponden razonablemente a los proporcionados en la Tarjeta ICDD No. 35-0046. Esto sugiere que, al igual que el KTMO-a, el KTMO de la presente invención tiene probablemente una estructura ortorrómbica estratificada. La Figura 3 es un análisis térmico del polvo color blanco obtenido. Como puede observarse a partir de la Figura 3, se descubrió que la temperatura de usión es de aproximadamente 1375 °C. Por lo tanto, es evidente que el KTMO de la presente invención es un compuesto obviamente distinto del KTMO-a antes de ser sometido a un tratamiento por ácido. Una fotomicrografía del KTMO, cuando se obtiene utilizando un microscopio electrónico de barrido, se muestra en la Figura 8. Una fotomicrografía del KTMO-a, cuando se obtiene utilizando un microscopio electrónico de barrido, se muestra en la Figura 9. EJEMPLO 2 Se mezclaron 20 partes de 0,8Mg0.4Tii.6O3.B) obtenido en el Ejemplo 1, 10 partes de fibras aramídicas (nombre del producto: Kevlar Pulp, un promedio de la longitud de fibra de 3 mm) , 20 partes de resina fenólica (aglutinante) y 50 partes de sulfato de bario. La mezcla se formó previamente a una presión de 29.4 MPa a una temperatura ambiente durante un minuto, se integró en un molde a una presión de 14.7 MPa y a una temperatura de 170 °C durante 5 minutos y se le hizo un tratamiento térmico a 180°C durante 3 horas subsecuentes. El producto moldeado se retira del molde y pule para fabricar un cojín de disco A (pieza de análisis JIS D 4411) . EJEMPLO COMPARATIVO 1 El procedimiento del Ejemplo 2 se repite con excepto que cada una de las sustancias fibrosas anteriormente especificadas (agentes para el control de la fricción) B-E se utilizan en la cantidad de 30 partes en lugar de utilizar 30 partes de KTMO y fibras aramídicas, para fabricar los coj íns de disco B-E. Sustancia fibrosa B: fibras de hexatitanato de potasio (que tengan una sección de diámetro de 5-?0 µ?? y una proporción dimensional de 5) . Sustancia fibrosa C: fibras de asbesto (Clase 6) .

Sustancia fibrosa D: fibras de hexatitanato de potasio de gran tamaño (que tengan una sección de diámetro de 20-50 µp? y una longitud de 300 µp?) . . t · Sustancia fibrosa E: fibras diminutas en forma de aguja de octatitanato de potasio (que tengan una sección de diámetro de 0.2-0.5 µt? y una longitud de 5-15 µp?) . EJEMPLO COMPARATIVO 2 Se sigue el procedimiento del Ejemplo 2, excepto que se utiliza KTMO-a en lugar de KTMO obtenido en el Ejemplo 1, para fabricar un co ín de disco F, EJEMPLO DE ANÁLISIS 1: ANÁLISIS PARA EL DESGASTE POR FRICCIÓN Para los co íns de disco obtenidos en el Ejemplo 2 y en los Ejemplos Comparativos 1 y 2, se llevó a cabo un análisis de desgaste por fricción a velocidad constante (superficie del disco de fricción: fabricada con hierro colado por fundición gris FC 25, presión superficial: 0.98 MPa, velocidad de fricción: 7 m/seg) según las normas descritas en JIS D 4411 "Automobile Friction Lining" , para cuantificar la velocidad de desgaste (cm3/kg) y un coeficiente de fricción (µ) . Los resultados se proporcionan en las Figuras 5 y 6. Cojins de Disco A (Material de Fricción de la presente Invención) y F Evidentemente, exhiben la resistencia superior al desgaste con respecto a una gama de baja a elevada temperatura en el cojín de disco C (que contiene las fibras de asbesto) y también muestran coeficientes de fricción relativamente estabilizados con respecto al cambio de temperatur . Coj in de Disco D (que contiene Fibras de Hexatitanato de Potasio de gran tamaño) Aunque muestra propiedades estables al desgaste en comparación al material de fricción de la presente invención, exhibe una estabilidad térmica inferior con respecto al coeficiente de fricción en comparación al material de fricción de la presente invención. Cojín de Disco E (contiene Fibras Diminutas en forma de Aguja de Titanato de Potasio) Aunque tiene un elevado coeficiente de fricción y es poco afectado por la temperatura para de esta forma mostrar una estabilidad superior, su cantidad de desgaste se incrementa con la elevación de temperatura. EJEMPLO DE ANÁLISIS 2 ANÁLISIS PARA EL DESGASTE POR FRICCION Para los coj íns de disco A y F, se llevó a cabo un análisis de desgaste por fricción a velocidad constante durante 100 horas en la misma forma que en el Ejemplo de Análisis 1 para cuantificar la velocidad de desgaste (cm3/kg) en cada gama de temperaturas. Los resultados de las cuantificaciones se proporcionan en la Figura 7. Como puede apreciarse a partir de la Figura 7, el co ín de disco A muestra la facilidad de desgaste reducida a una gama de temperatura elevada, es decir, la resistencia superior al desgaste. EJEMPLO 3 Síntesis de KTMO de la presente invención: El KTMO-a obtenido en (1) del Ejemplo 1 se utiliza para preparar 80 litros de una suspensión acuosa al 2% a la cual, 126 g de una solución acuosa al 76% de ácido sulfúrico se agrega subsecuentemente . La suspensión acuosa se agita durante dos horas y luego se ajusta a un pH de 8.5. Esta suspensión acuosa se somete a un tratamiento mediante un separador centrífugo. La torta resultante (sólido) se dispersa, se seca a 110°C durante 5 horas y luego se calcina a 600 °C durante 12 horas en un horno eléctrico. El producto calcinado se enfría gradualmente y luego se hace pasar a través de un tamiz de malla 20 para obtener un polvo color blanco con una media aritmética de diámetros mayores y menores de 3 µ??, un grosor medio de 300 nm y una proporción del diámetro mayor para el menor de 1.5. el polvo color blanco se identifica por tener una composición de o.7Mgo.4 i1.eO3, 95 mediante un análisis de fluorescencia por rayos-X utilizando un método FP. También, se descubrió que su temperatura de fusión es de aproximadamente 137 JC. EJEMPLO 4 Síntesis del KTMO de la presente invención: El KTMO-a obtenido en (a) del Ejemplo 1 se utiliza para preparar 80 litros de una suspensión acuosa al- 2% a la cual 189 g de una solución acuosa al 76% de ácido sulfúrico se agrega subsecuentemente. La suspensión acuosa se agita durante 2 horas y luego se ajusta a un pH de 8.0. Esta suspensión acuosa se somete a un tratamiento mediante un separador centrífugo. La torta resultante (sólido) se dispersa, se seca a 110 °C durante 5 horas y luego se calcina a 600°C en un horno eléctrico. El producto calcinado se enfría gradualmente y luego se hace pasar a través de un tamiz de malla 20 para obtener un polvo color blanco con una media aritmética de diámetros mayores y menores de 3 m, un grosor medio de 300 nm y una proporción de diámetro mayor para el menor de 1.5. El polvo color blanco se identifica por ser una composición de K0.6 g0. Tii.6O3.9 mediante un análisis de fluorescencia de rayos-X utilizando un método FP. La Figura 10 es un diagrama del análisis térmico de polvo color blanco obtenido. Como puede observarse a partir de la Figura 10, su temperatura de fusión es de aproximadamente 1375°C. UTILIDAD EN LA INDUSTRIA La presente invención proporciona un titanato potásico magnésico de lepidocrocita novedoso adecuado para utilizarse como un agente para el control de la fricción.

El material de fricción de la presente invención contiene el titanato potásico magnésico de lepidocrocita anterior a manera de un agente para el control de la fricción y puede utilizarse adecuadamente para los miembros de frenos, por ejemplo, revestimientos del embrague y balatas incorporadas en los dispositivos de freno como en automóviles, aeronaves, vehículos ferroviarios y aparatos industriales . Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (4)

1. REIVINDICACIONES
2. Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones. 1. El titanato potásico magnésico de lepidocrocita que tiene una composición representada mediante la fórmula K0.2_ 2. El titanato potásico magnésico de lepidocrocita de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque tiene una media aritmética en los diámetros mayores y menores de 0.1-100 µp?, una proporción de diámetro de mayor a menor desde 1 hasta menor a 5, un grosor medio de 50-5000 nm y una forma de escamilla.
3. 3. Un método para fabricar el titanato potásico magnésico de lepidocrocita de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado porque incluye los pasos de agregar un ácido a una suspensión acuosa de titanato potásico magnésico de lepidocrocita que tenga una composición representada mediante la fórmula Ko.eMgo. Ti1.6O4 para que la suspensión acuosa sea ajustada a un pH de 6-9, deparando los sólidos de la suspensión acuosa y calcinando los sólidos. 4. El método para fabricar el titanato potásico magnésico de lepidocrocita de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la suspensión acuosa se ajusta a un pH de 6.5-8.5. 5. Un agente para el control de la fricción caracterizado porque comprende el titanato potásico magnésico de lepidocrocita ya sea que tenga una composición representada mediante la fórmula K0.2-0.7Mg0.4Ti1.fiO3.7-4 o fabricado mediante el método de conformidad con la reivindicación 3 ó 4. 6. Un material de fricción caracterizado porque contiene 1-80% por peso de titanato potásico magnésico de lepidocrocita teniendo ya sea una composición representada mediante la fórmula K0.2-0.7Mg0.4Ti1.6O3.7-4 o fabricado mediante el método de conformidad con la reivindicación 3 ó
4. 4.