AT217941B - Verfahren zur Herstellung von Körpern aus reinem Korund - Google Patents

Description

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  Verfahren zur Herstellung von Körpern aus reinem Korund 
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 ches einerseits völlig frei von Poren ist und anderseits eine bisher nicht erreichbare Festigkeit bei gleich-   zeitig hoher Zähigkeit aufweist. hoher Zähigkeit aufweist.   



   Das Pulver wird gemäss der Erfindung nach vorausgehender Formgebung gesintert, u. zw. werden hiebei Temperaturen angewendet, die zwischen 1450 und 16000C liegen. Die Sinterung kann auch bei höheren Temperaturen durchgeführt werden. Geschieht dies jedoch, so tritt ein Kristallwachstum ein, das zu einer nach Erkenntnis des Erfinders schädlichen Kornvergröberung führt. Dadurch leiden die mechanischen Eigenschaften, während die dielektrischen Eigenschaften des Werkstoffes verbessert werden, was indes für die meisten Zwecke von untergeordneter Bedeutung ist. 



   Die Formgebung kann nach verschiedenen Verfahren durchgeführt werden. So ist es beispielsweise möglich, das an sich bekannte Schlickerverfahren anzuwenden, welches in der Weise durchgeführt wird, dass das Pulver mit einer Flüssigkeitsmenge angerührt und in Gipsformen oder sonstige, selbst aufsaugende Formen eingegossen wird. 



   Für das Verfahren gemäss der Erfindung genügt es, das Pulver mit einer Flüssigkeitsmenge, beispielsweise Wasser, anzurühren, die höchstens 15% der Gesamtmasse ausmacht, während normalerweise beim Schlickern 30% Wasser und mehr benötigt werden. Dem Wasser sind organische Mittel zuzusetzen, die sich unter 1000 C ohne Rückstand verflüchtigen. Die organischen Mittel müssen mithin wasserlöslich oder zumindest wassersuspendierbar sein. Als besonders zweckmässige organische Zusätze haben sich fremdmetallfreie Fettsäuren, Oxyfettsäuren und/oder deren Verbindungen, wie Ester od. dgl., erwiesen. Es ist z. B. möglich, das Aluminiumsalz einer   Fettsäure, etwa Aluminiumstearat, Oleatod.   dgl., zu verwenden. 



  Als Ester kommen in Frage beispielsweise Äthylester oder auch Glyceride der entsprechenden Fettsäuren oder Oxyfettsäuren. Die organischen Zusätze sind in Mengen bis zu 5% anzuwenden und ausserdem ist es notwendig, in Gegenwart von etwa   20/0   Ameisensäure zu arbeiten. Die auf diese Weise im Schlickerverfahren unter Trocknung in Gipsformen od. dgl. hergestellten Körper werden der Sinterung unterworfen. 



  Wie beim Schlickerverfahren allgemein üblich, können die Gipsformen so gestaltet sein, dass sich unmittelbar die gewünschte Form ergibt. 



   Das Pulver kann aber auch durch Pressen der gewünschten Formgebung unterworfen werden. Zu diesem Zweck wird das Pulver mit einem Zusatz von fremdmetallfreien Oxyfettsäuren in Mengen bis zu 2% vermischt. Diese Mischung wird unter Einwirkung von Schwingungen in Formen gepresst. Die anzuwendenden Schwingungen sollen von möglichst hoher Frequenz sein. 



   Das Verfahren gemäss der Erfindung kann auch in der Weise ausgeübt werden, dass die nach dem Schlicker-oder Pressverfahren hergestellten Formkörper einer Vorsinterung unterworfen werden, wie dies in   derSintertechnikAnwendung findet. Das   Vorsintern findet vorzugsweise zwischen 800 und   IIOOOC   statt. 



  Bei dieser Vorsinterung entstehen Körper, die hinreichend fest sind, so dass sie durch Schleifen bearbeitet werden können. Es ist also möglich, Schneidflächen und-kanten in gewünschter Form anzuschleifen. Ein ganz besonderer Vorteil liegt darin, dass die Körper in diesem Zustand beispielsweise auch poliert und geläppt werden können, so dass die Körperoberflächen mit einem Hochglanz versehen sind. Diese so geschaffene glänzende Oberfläche bleibt auch bei der nachfolgenden Sinterung bei Temperaturen von 1450 bis   16000C   erhalten. 



   Sowohl das Vorsintern als auch das Fertigsintern findet in oxydierender Atmosphäre statt ; während es bei der Vorsinterung auf das Einhalten einer ganz bestimmten Temperatur innerhalb des angegebenen Temperaturbereiches nicht entscheidend ankommt, ist es für die Fertigsinterung von ausschlaggebender Bedeutung, dass innerhalb des angegebenen Temperaturbereiches eine bestimmte Temperatur mit etwa
5 C genaueingehalten wird. Geschieht dies nicht, so besteht die Gefahr, dass in einer Ofenreise Körper mit verschiedenen Festigkeitseigenschaften erzielt werden. Es ist also bei der Durchführung des Verfahrens eine als günstig oder zweckmässig erkannte Temperatur einzustellen und diese mit :   5 C   konstant zu halten. 



   Mit einem Schneidplättchen, das gemäss der Erfindung aus reinem Alphakorund durch Sintern bei 
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    ! : 50CNach   10 Minuten betrug   der Verschleiss des Schneid plättchsns   an der Schneide weniger als 0, 1 mm. 



   Der nach dem Verfahren gemäss der Erfindung hergestellte Werkstoff hat aber nicht nur gute Schneidund Verschleisseigenschaften, sondern besitzt auch in hervorragendem Masse die Eigenschaft, hohen Temperaturen zu widerstehen. Sofern die Körper gleichzeitig mechanisch und thermisch hoch beansprucht werden, sind sie bis etwa   12000C   brauchbar. In Fällen, in denen eine besonders hohe mechanische Beanspruchung nicht auftritt, sind sie jedoch bis etwa 19000C verwendbar. Erst bei dieser Temperatur beginnt der Werkstoff zu erweichen. Es ist daher möglich, aus dem gemäss der Erfindung hergestellten Werk- 

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 stoff auch feuerfeste Steine für den Ofenbau od. dgl. herzustellen.

   Der Werkstoff hat auch besonders dann, wenn ein nicht ganz dichter, sondern ein etwas poröser Scherben hergestellt wird, eine hervorragende
Temperaturwechselbeständigkeit, die den Stoff besonders geeignet macht für die Herstellung von feuer- festen Materialien zum Aufbau von Öfen od. dgl. 



   PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren   zur Herstellung von Körpern   aus reinem Korund, insbesondere von   Schneidkörpern, Zieh-   düsen, Turbinenschaufeln u. dgl. mechanisch und/oder thermisch hoch beanspruchten Gegenständen, da- durch gekennzeichnet, dass reinstes Alpha-Korundpulver mit maximal 0, 001% Verunreinigungen und einer
Teilchengrösse von weniger als   0, 1 li,   vorzugsweise etwa   0, 01 u,   nach vorangehender Formgebung bei
Temperaturen zwischen 1450 und 16000C gesintert wird. 



   2. Verfahren nach denAnsprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung nach dem an sich bekannten Schlickerverfahren unter Anwendung einer Flüssigkeitsmenge von höchstens   150/0   der
Masse und Zusatz von organischen Mitteln erfolgt, die sich unter 1000 C ohne Rückstand verflüchtigen.

Claims (1)

1. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Formgebung nach dem an sich be- kannten Schlickerverfahren erfolgt, jedoch mit der Massgabe, dass dem Schlicker fremdmetallfreie Fetti säuren, Oxyfettsäuren und/oder deren Verbindungen, wie Ester od. dgl., in Mengen bis zu 5% und etwa 2% Ameisensäure zugesetzt werden.

   4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die nach dem Schlicker- oder Pressverfahren hergestellten Formkörper einer Vorsinterung zwischen 800 und 11000C unterworfen, anschliessend feinbearbeitet, beispielsweise poliert oder geläppt, und sodann fertig gesintert werden.