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스플린터 및 판상형 티탄산칼륨염 합성 및 브레이크 보강재로서의 평가

Synthesis of splinter-type and plate-type potassium titanate as reinforcements in brake pad for automobile

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주제분류재료공학

초록

스플린터(splinter) 및 판상(plate shape) 형상을 가지는 티탄산칼륨염(K2O·nTiO2, PT)을 합성하고 브레이크 마찰재의 보강재로 이용하여 마찰 특성을 평가하였다. 스플린터형 티탄산칼륨염을 합성하기 위하여 먼저 판상 형상을 가지는사티탄산칼륨염(K2O·4TiO2, PT4)을 합성하고 칼륨 이온(K+)을 일부 산침출(acid leaching)하여 육티탄산칼륨염(K2O·6TiO2,PT6)으로 변환시킨 후, 800oC에서 열처리하여 스플린터 형상의 입자를 얻었다. 판상형 티탄산칼륨염을 합성하기 위해서 염화칼륨을 융제로 사용하고 마그네슘(Mg)을 일부 첨가하여 판상의 형상을 가지는 마그네슘티탄산칼륨염(K0.8Mg0.4Ti1.6O4, PMT)을 합성하였다. 얻어진 육티탄산칼륨염 및 마그네슘티탄산칼륨염 입자를 보강재로 이용하여 브레이크 패드 마찰재를 제작하고 1 / 5-스케일 다이나모미터(scale dynamometer)를 이용하여 마찰 마모 특성을 평가하였다. 평가 결과, 두 종류의 보강재가 유사한 마찰계수 및 Fade & recovery 특성을 보였으며 판상형 마그네슘티탄산칼륨염의 경우, 스플린터형 육티탄산칼륨염보다 우수한 내마모성을 보이는 것을 알 수 있었다.

Abstract

We synthesized potassium titanates having splinter and plate shape and evaluated frictional and wear properties ofbrake pad using them as reinforcements in friction materials. For splinter-shaped potassium titanates, potassium tetratitanate(K2O·4TiO2, PT4) with plate shape was prepared, then K ion of the titanate was leached by acid to make potassium hexatitanate(K2O·6TiO2, PT6), which was transformed to splinter-shaped PT6 by thermal treatment at 800oC. Plate-shaped potassiummagnesium titanate (K0.8Mg0.4Ti1.6O4, PMT) was prepared by adding Mg in the potassium titanate using KCl as a flux. Using PT6 and PMT as reinforcements in friction materials of brake pad, we evaluated frictional and wear properties using 1/5-scale dynamometer. According to dynamometer test results, both reinforcements shows similar friction coefficient and fade &recovery behavior to conventional material and plate-shaped PMT exhibits higher wear resistance than splinter-shaped PT6.

참고문헌 (9)

  1. D. Chan, "Review of automotive brake friction materials", Proc. Instn. Mech. Eng, 218, pp.953~ (2004)
  2. J.J. Lee, "Effect of different reinforcement materials on the formation of secondary plateaus and friction properties in friction materials for automobiles", Tribol. Int, 120, pp.70~ (2018)
  3. M.H. Cho, "Effect of ingredients on tribological characteristics of a brake lining:an experimental case study", Wear, 258, pp.1682~ (2005)
  4. K.H. Cho, "Tribological properties of potassium titanate in the brake friction material; morphological effects", Tribol. Lett, 32, pp.59~ (2008)
  5. T. Endo, "Crystallization of potassium titanate from the amorphous phase", J. Mater. Sci, 23, pp.694~ (1988)
  6. T. Oota, "Synthesis of potassium hexatitanate fibers by the hydrothermal dehydration method", J. Cryst. Growth, 46, pp.331~ (1979)
  7. J.J. Lee, "Effect of hardness and morphology of potassium titanate on frictional wear characteristics of brake pads", Int. J. Nanotech, 15, pp.474~ (2018)
  8. N. Song, "Controlled synthesis of platy potassium titanates from potassium magnesium titanate", RSC Adv, 3, pp.8326~ (2013)
  9. G. Eriksson, "Critical evaluation and optimization of the thermodynamic properties and phase diagram of the MnO-TiO2, MgO-TiO2, FeO-TiO2, Ti2O3-TiO2, Na2O-TiO2, and K2O-TiO2 system", Metall. Mater. Trans. B, 24, pp.795~ (1993)

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