BE897802A - HIGH PURITY ALUMINA - Google Patents

HIGH PURITY ALUMINA Download PDF

Info

Publication number
BE897802A
BE897802A BE0/211563A BE211563A BE897802A BE 897802 A BE897802 A BE 897802A BE 0/211563 A BE0/211563 A BE 0/211563A BE 211563 A BE211563 A BE 211563A BE 897802 A BE897802 A BE 897802A
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
grains
cathode
dispersion
anode
sep
Prior art date
Application number
BE0/211563A
Other languages
French (fr)
Inventor
A P Gerk
R J Seider
Original Assignee
Kennecott Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kennecott Corp filed Critical Kennecott Corp
Publication of BE897802A publication Critical patent/BE897802A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se
    • C09K3/1418Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F7/00Compounds of aluminium
    • C01F7/02Aluminium oxide; Aluminium hydroxide; Aluminates
    • C01F7/021After-treatment of oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/10Solid density
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/14Pore volume
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/21Attrition-index or crushing strength of granulates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01PINDEXING SCHEME RELATING TO STRUCTURAL AND PHYSICAL ASPECTS OF SOLID INORGANIC COMPOUNDS
    • C01P2006/00Physical properties of inorganic compounds
    • C01P2006/80Compositional purity

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

Matière d'alumine de haute pureté, frittée, non fondue, de porosité fermée, dense et procédé de préparation d'une telle matière par un chauffage rapide jusqu'à la température de frittage, d'un dépôt électrophorétique ou d'un gel de monohydrate d'alumine, de haute pureté séché, et utilisation de cette matière d'alumine comme matière abrasive.High purity, sintered, unmelted alumina material with closed, dense porosity and method for preparing such material by rapid heating to sintering temperature, electrophoretic deposition or gel alumina monohydrate, dried high purity, and use of this alumina material as an abrasive material.

Description

       

   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  "Alumine de haute pureté" Priorité d'une demande de brevet aux Etats-Unis d'Amérique déposée le 23 septembre 1982, sous le nO 421.   993,   au nom de Alvin P. Gerk et Robert J. 



  Seider 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 "Alumine de haute pureté"
La présente invention est relative à une matière d'alumine de haute pureté, frittée, non fondue, dense, de porosité fermée. La présente invention est également relative à un procédé de production d'une telle matière par le chauffage rapide jusqu'à la température de frittage d'un dépôt électrophorétique ou gel de monohydrate d'alumine séché de haute pureté. 



   Une faible porosité et une haute pureté sont des caractéristiques désirables des matières abrasives requérant une dureté élevée, une ténacité de rupture élevée ainsi qu'une résistance chimique et à l'usure. D'une manière caractéristique, les matières plus denses ont une dureté plus élevée, une ténacité de rupture plus élevée et résistent mieux aux attaques mécaniques et chimiques que les matières poreuses. 



   D'une manière générale, les abrasifs d'alumine de haute pureté sont fabriqués par fusion, formage, broyage, lavage, séchage et calibrage d'alumine"Bayer" calcinée, de manière à obtenir un produit abrasif spécifique. Le procédé Bayer implique la digestion de matière alumineuse dans une solution aqueuse d'une base caustique pour former une solution d'aluminate de sodium, la précipitation et/ou la séparation d'impuretés, telles que la silice, le fer et l'oxyde de titane, l'ensemence- 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 ment de la solution d'aluminate de sodium avec du trihydrate d'alumine pour faire précipiter l'alumine dans la solution sous la forme de trihydrate d'alumine, et la calcination du trihydrate d'alumine pour former approximativement 95% à 99% en poids d'alumine,    A1203.

   cette   alu- 
 EMI3.1 
 mine est ensuite chaufree un four électrique au-dessus de 2000 C, refroidie à des taux divers de manière à obtenir des formes et des dimensions de grains spécifiques, broyée pour libérer les grains, lavée pour séparer la poussière, séchée, tamisée mécaniquement pour séparer les dimensions de grains et souvent les impuretés. Une matière abrasive formée d'alumine de haute pureté, fondue a d'une manière générale une porosité à peu près nulle et, par conséquent, une dureté élevée ; des valeurs de microdureté caractéristiques sont de l'ordre de 1680 à 2200 kg/mm2 K1   (échelle   de Knoop, charge de 100 g). 



   Toutefois, les matières abrasives de Bayer formées d'alumine de haute pureté sont coûteuses à cause de leur traitement poussé requis. De plus, pour obtenir des abrasifs d'alumine fondus, de haute pureté, la matière d'alimentation amenée au circuit Bayer doit déjà être de l'alumine de haute pureté, ce qui accroît encore les 
 EMI3.2 
 coûts de production. Des compositions industrielles caractéristiques pour de l'alumine fondue"brune"standard (% en poids) sont les suivantes : 96, 70% de 19% de TiO, 49% de 21% de 13% de CaO, 0, 11% de C, 0, 09% de 08% de MgO et moins de 0,01% de chacun des constituants    Na20   et Cr203.

   L'alumine   industrielle"blanche",   qui est considérée comme étant une matière abrasive d'alumine fondue, de haute pureté, 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 contient approximativement (en % poids) : 99, 61% de 16% de 0, 06% 05% de J 0,03% de C, 0,02% de    fie203'0,   02% de CaO, 0,02% de MgO et moins de 0,01% de chacun des constituants   Zoo 2 et     Car203.   



   Une matière abrasive d'alumine de haute pureté peut être frittée plutôt que fondue. Dans un procédé de frittage d'alumine caractéristique, on chauffe des matières brutes d'alumine précalibrées et préformées dans des fours jusqu'à une température de frittage au-dessus de   1200 C.   Le frittage des particules permet de former une matière abrasive finie, plutôt que la fusion de celles-ci et la réalisation ensuite d'un grand nombre d'étapes de traitement ultérieures comme dans un procédé de fusion. Ces étapes de traitement ultérieures, telles que le broyage, le formage, le calibrage, le lavage et le séchage, habituellement utilisées dans la fabrication des produits fondus, peuvent ainsi être éliminées en réalisant un produit fritté.

   Toutefois, pour obtenir les matières premières précalibrées et préformées pour le frittage, l'alumine doit être broyée initialement et comprimée ou extrudée aux formes désirées ; et ces étapes de traitement initiales élèvent le coût de production d'une matière d'alumine frittée au-dessus de celui d'une matière d'alumine fondue. De plus, une matière abrasive d'alumine, de haute pureté, frittée a une porosité supérieure à celle d'une matière d'alumine fondue et, par conséquent, une dureté plus faible. 



   On peut également obtenir une matière abrasive d'alumine de haute pureté en utilisant un procédé dit à sol-gel. La technologie du sol-gel est illustrée par le 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 
 EMI5.1 
 brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4. 314. 827 et par la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 377. 782, incorporés dans le cadre de la présente invention à ti- tre de références.

   Le brevet des Etats-Unis d'Amérique   n  4.   314.827 relate d'une manière générale que l'on peut obtenir une matière abrasive granulaire à base d'oxyde d'aluminium, synthétique, non fondue, exempte d'ions de métal alcalin et exempte d'ions de calcium en gélifiant une dispersion colloïdale ou un hydrosol de monohydrate d'alumine et un composant modificateur, tel que de l'oxyde de magnésium, et en chauffant ensuite lentement le gel pendant plusieurs heures à une température d'au moins 1250 C. Dans l'exemple 13 du brevet des Etats-Unis d'Amérique   n  4.   314.827, on obtient une matière d'alumine de référence contenant environ    100% de A1203   en n'ajoutant pas de composant modificateur à la dispersion collcîdale ou   à-li   l'hydrosol de monohydrate d'alumine.

   Cette matière d'alumine de référence ne pourrait pas être utilisée pour des applications d'abrasion sévères, à cause de 
 EMI5.2 
 2 sa très faible dureté Knoop de 790 kg/mm2. 



   La demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 377.782 décrit d'une manière générale un procédé d'obtention d'une matière ou d'un grain abrasif à partir d'une dispersion liquide comprenant du monohydrate d'oxyde d'aluminium contenant plus de 0,05% en poids de sodium plus calcium, et au moins un adjuvant de frittage contenant du métal dissous, tel que de l'oxyde de magnésium. La dispersion est préparée, gélifiée et séchée. Après le séchage, le solide est broyé pour former des grains et est éventuellement calciné pour séparer l'eau liée chimiquement. Les grains sont ensuite chauffés rapidement, en 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 moins de 10 minutes, à une température de frittage audessus d'environ   1200 C.   



   Dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4.314. 827 ainsi que dans la demande de brevet des EtatsUnis d'Amérique   n  377.   782, la matière d'alumine abrasive résultante est dopée par un oxyde à cause de l'addition d'un adjuvant de frittage ou d'un composant modificateur. 



   Dans deux autres brevets déposés par la demanderesse, incorporés dans le cadre de la présente invention à titre de références, on décrit un procédé d'obtention de matières d'alumine à partir d'une dispersion liquide par l'utilisation d'électrophorèse. Dans le premier de ces brevets, une dispersion liquide, contenant du monohydrate d'oxyde d'aluminium et éventuellement un adjuvant de frittage contenant du métal dissous, tel que MgO, est formée et placée dans une cellule électrophorétique comportant une anode et au moins une cathode, et dans le second de ces brevets, la dispersion est placée dans une cellule contenant au moins une membrane agencée entre l'anode et la cathode. Un courant direct est appliqué entre l'anode et la cathode, ce qui provoque le dépôt d'un précipité de monohydrate d'oxyde d'aluminium concentré sur la cathode et/ou la membrane.

   Le dépôt est ensuite séché et la matière séchée est ensuite chauffée pour former le produit final. Si l'on désire obtenir des matières abrasives, une manière de les obtenir, comme décrit dans ces deux brevets, consiste alors à ajouter un adjuvant de frittage contenant du métal dissous à la dispersion de monohydrate d'alumine, à déposer par électrophorèse la matière sur la cathode et/ou la membrane, à sécher le dépôt, à broyer le dépôt pour former des 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 grains, à calciner les grains, si on le désire, pour séparer l'eau liée chimiquement, et ensuite à chauffer rapidement les grains, en moins de 10 minutes à une tempé- 
 EMI7.1 
 rature de frittage au-dessus de 1200 C.

   Comme avec le brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 4. 314. 827 et la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique nO 377. 782, l'addition d'un adjuvant de frittage à la dispersion de monohydrate d'alumine conduit à l'obtention d'une matière d'alumine abrasive dopée à l'oxyde. 



   Par conséquent, le but principal de la présente invention est de former une matière d'alumine, frittée, de haute pureté, non dopée, de porosité fermée, dense ayant une dureté élevée et une résistance élevée. 



   Un autre but de la présente invention consiste à prévoir un procédé aisé, efficace et économique pour produire des matières abrasives d'alumine, de haute pureté, de porosité fermée, denses. 



   Les problèmes de la technique antérieure sont surmontés par la constatation qu'une matière d'alumine, frittée, non fondue, de haute pureté, de porosité fermée, dense peut être formée en chauffant rapidement jusqu'à la températurede frittage, un gel de monohydrate d'alumine séché ou un précipité déposé par électrophorèse. 



   Dans le procédé de la présente invention, soit on prépare et gélifie une dispersion liquide comprenant environ 2 à environ 60% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium, soit on dépose par électrophorèse des particules provenant d'une dispersion liquide comprenant environ 0, 1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium sur la cathode et/ou la membrane d'une cellule électrophorétique. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



   On sèche le dépôt électrophorétique ou le gel pour séparer l'eau libre et on broie ensuite la matière séchée pour former des grains. Après le broyage, on peut calciner la matière, avant le chauffage, à une température se situant entre environ   250 C   et   800 C.   La matière est ensuite rapidement chauffée ou cuite à une températu- 
 EMI8.1 
 re se situant entre 1200 C et 1700 C en moins de 20 minu- tes, et de préférence en moins de 5 minutes, et maintenue à la température de frittage pendant au moins 1 minute. 



   On a constaté : 1) qu'il y avait une augmentation de la densité du produit d'alumine fritté, de haute pureté de la présente invention avec une élévation de la vitesse de chauffage ou de cuisson jusqu'à la température de frittage ; 2) qu'il y avait une diminution du volume d'intrusion avec une élévation de la densité pour l'alumine frittée, de haute pureté de la présente invention ; 3) qu'il y avait une élévation de la dureté de la matière d'alumine de haute pureté de la présente invention avec une élévation de la densité ; 4) qu'il y avait une élévation de la densité de l'alumine frittée de haute pureté de la présente invention avec une élévation de la température de frittage ; et 5) que le temps de frittage n'avait qu'un léger effet sur la densité de l'alumine frittée, de haute pureté de la présente invention. 



   On peut utiliser une matière abrasive d'alumine, de haute pureté obtenue suivant la présente invention dans des procédés de broyage critiques, tels que les procédés de traitement superficiel des aubes de turbine, comme grains abrasifs, dans des applications de produits réfractaires et dans des moules de coulée à la cire perdue. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



   D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif et en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure l est un graphique illustrant la relation entre la densité et la vitesse de cuisson ou de chauffage d'une alumine frittée de haute pureté. 



   La figure 2 est un graphique illustrant la relation entre le volume d'intrusion et la densité d'une alumine frittée de haute pureté. 



   La figure 3 est un graphique illustrant la relation entre la dureté et la densité d'une alumine frittée de haute pureté. 



   La figure 4 est un graphique illustrant la relation entre la densité et la température de frittage d'une alumine frittée de haute pureté. 



   La figure 5 est un graphique illustrant la relation entre la densité et le temps de frittage d'une alumine frittée de haute pureté. 



   La présente invention est relative à une matière d'alumine frittée, non fondue, de haute pureté, de porosité fermée, dense, ainsi qu'à un procédé d'obtention d'une telle matière en chauffant ou cuisant rapidement jusqu'à la température de frittage un gel de monohydrate d'alumine séché ou un précipité déposé par électrophorèse. 



   Le procédé de la présente invention comprend soit la préparation et la gélification d'une dispersion liquide de monohydrate d'oxyde d'aluminium soit le dépôt par électrophorèse d'un précipité de monohydrate d'alumine concentré à partir d'une dispersion liquide de monohy- 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 drate d'alumine sur une cathode et/ou une membrane d'une cellule électrophorétique. La dispersion liquide est formée par des moyens appropriés quelconques qui peuvent consister simplement à mélanger le monohydrate d'oxyde d'aluminium avec de l'eau. Le liquide est presque toujours de l'eau mais peut être un autre liquide dans lequel le monohydrate d'oxyde d'aluminium se dispersera.

   On peut utiliser un appareil de mélange approprié quelconque, notamment des mélangeurs à cisaillement élevé et faible.-
Si on doit gélifier la dispersion liquide de monohydrate d'alumine, la dispersion liquide peut être un sol qui est une dispersion colloïdale. La quantité de monohydrate d'oxyde d'aluminium dans la dispersion liquide peut constituer de 2 à environ 60, de préférence de 10 à 40, et d'une manière plus préférée d'environ 15 à 35% en poids de la dispersion. 



   Si on dépose par électrophorèse un précipité de monohydrate d'alumine à partir d'une dispersion liquide de monohydrate d'alumine sur une cathode et/ou une membrane, alors la dispersion liquide contiendra environ 0, 1 à 40 et de préférence 5 à 15% en poids de monohydrate d'alumine. 



   On entend dans le cadre de la présente invention par l'expression"monohydrate d'oxyde d'aluminium" des hydrates d'oxyde d'aluminium répondant à la formule stoechiométrique de 1/2    (Al203. xH2o), dans laqueDe x. vaut   de 0,5 à 3. Le monohydrate d'oxyde d'aluminium est également connu sous le nom de boehmite. Le monohydrate d'oxyde d'aluminium tel qu'utilisé dans le cadre de la présente invention englobe également, sans limitation, la pseudo boehmite. 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 



   Un monohydrate d'oxyde d'aluminium disponible dans le commerce, qui s'avère intéressant dans le cadre de la présente invention, est un sous-produit du procédé Ziegler utilisé pour la fabrication d'alcool primaire et est vendu sous les dénominations   commerciales"Dispural"   (marque déposée) et"Catapal" (marque déposée). Ces produits sont caractérisés par une pureté exceptionnelle, une aire superficielle élevée et par une très petite dimension des cristallites. On peut également obtenir du monohydrate d'oxyde d'aluminium par l'hydrolyse d'alcoolates d'aluminium, par précipitation à partir de solutions d'aluminate de sodium ainsi que par d'autres procédés. 



   La dispersion liquide comprend de préférence un adjuvant de dispersion, tel qu'un acide. Par exemple, environ 0,02 à 0,25 et de préférence 0,05 à environ 0,15 mole d'un acide volatil par mole de monohydrate d'oxyde d'aluminium facilite fortement la dispersion. Des exemples de tels acides sont les acides nitrique, chlorhydrique, acétique et formique. On préfère l'acide nitrique, puisqu'il semble procurer la plus grande stabilité dans la dispersion colloidale de monohydrate d'aluminium. 



   Après avoir préparé la dispersion, on peut la gélifier. Si la teneur en matières solides de la dispersion est très faible, on peut soit devoir vaporiser le liquide afin d'amener la dispersion sous forme de gel soit devoir utiliser une autre méthode de gélification, c'est- à-dire l'addition d'un agent de gélification. La gélification peut simplement consister à extraire l'eau de la dispersion, par exemple en séchant la dispersion. 



   Ou bien, après avoir préparé la dispersion 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 liquide, on peut le placer soit dans une cellule électrophorétique comportant une anode et au moins une cathode, soit dans une cellule électrophorétique comportant une anode, une cathode et au moins une membrane agencée entre cette anode et cette cathode. La cathode comprend une matière conductrice inerte, telle que du platine, du titane enrobé de platine ou une matière résistant à la corrosion, conductrice, telle que de l'acier inoxydable. 



  L'anode peut soit contenir une matière conductrice et inerte similaire, soit à la place peut comprendre de l'aluminium métallique, qui contribuera au dépôt. 



   Si au moins une membrane est positionnée entre l'anode et la cathode de la cellule électrophorétique, les conditions essentielles pour la membrane sont que les particules colloidales ne peuvent pas aisément la traverser, et que des ions, tels que l'ion hydrogène et l'ion nitrate, puissent traverser la membrane. La membrane peut comprendre soit une membrane échangeuse d'ions soit une membrane microporeuse. 



   Une membrane microporeuse laisse traverser les particules jusqu'à une certaine dimension. Les membranes microporeuses de l'invention peuvent être faites de cellulose ; par exemple, on peut utiliser des membranes 
 EMI12.1 
 de dialyse/ultrafiltration Spectra/Por (marque déposée) n  avec une gamme de poids moléculaire de 6000 à 8000. 



   Si l'on utilise une membrane échangeuse d'ions, aucune particule plus grande qu'un ion ne pourra diffuser à travers la membrane. Bien que la matière de la membrane échangeuse d'ions utilisée dans le cadre de la présente invention ne soit pas particulièrement limitée, la membrane peut comprendre des squelettes polymères fortement 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 pontés chimiquement résistants sur lesquels un grand nombre de groupes échangeurs d'anions et de cations, tels que des groupes sulfonate, des groupes carboxylate, des groupes phénol, des groupes ammonium, etc, sont fixés comme substituants.

   De plus, la membrane comprenant des résines de fluoropolymère particulièrement résistantes aux produits chimiques s'avère particulièrement avantageuses puisque la membrane comprenant la résine de fluoropolymère est très aisément détachable du dépôt électrophorétique et qu'une forte adhérence du dépôt électrophorétique au fluoropolymère se produit rarement. Parmi les membranes échangeuses d'ions comprenant ces résines de fluoropolymère, la membrane préférée comprend un copolymère d'éther perfluorovinylique et de tétrafluoroéthylène, qui comporte des groupes sulfonate du type pendant (Nafion, un produit de E. I. DuPont de Nemours   g   Co., Inc..). 



   On peut utiliser des cathodes ou membranes de formes différentes pour diverses applications. Par exemple, si un tube en céramique est le produit désiré, la cathode ce la cellule électrophorétique sans membrane ou la membrane de la cellule électrophorétique avec membrane sera de forme tubulaire. Il n'y a aucune limitation au nombre de membranes qui peuvent être positionnées entre l'anode et la cathode pour autant qu'il y ait un apport d'énergie suffisant. 



   Si on place la dispersion liquide contenant le monohydrate d'oxyde d'aluminium dans les chambres formant anode, membrane et cathode d'une cellule électrophorétique à membrane, alors après avoir appliqué le potentiel électrique, des particules provenant de la dispersion 

 <Desc/Clms Page number 14> 

 se déposeront sur la cathode ainsi que sur les membranes. 



  Afin d'éliminer le dépôt sur la cathode, on peut suivre trois procédés. Dans le premier procédé, on effectue dans la cathode au moins un trou transversal s'étendant sur toute la largeur de la cathode, de préférence par per- çage, et on recouvre ensuite la cathode d'une membrane. 



  Le but de ces trous de percement dans la cathode est de permettre le dégagement du gaz d'hydrogène sans traverser le dépôt. Dans le second procédé que l'on peut utiliser pour éliminer le dépôt sur la cathode, on agite fortement le bain électrophorétique dans le voisinages la cathode pendant que le potentiel électrique est appliqué. Une fa- çon d'intensifier l'agitation à la cathode consiste à utiliser des jets de pulvérisation à haute pression dirigés vers la cathode dans le bain électrophorétique. Dans le troisième procédé que l'on peut utiliser, on place la dispersion liquide comprenant le monohydrate d'oxyde d'aluminium dans les chambres anodique et à membrane de la cellule électrophorétique et on place un liquide conducteur compatible dans la chambre cathodique de la cellule électrophorétique.

   Le liquide conducteur dans la chambre cathodique comprend de préférence un acide dilué. 



   Après avoir ajouté la dispersion liquide à une cellule électrophorétique de l'invention, on applique un potentiel électrique entre l'anode et la cathode, ce qui provoque le dépôt des particules de dispersion sur la cathode et/ou la ou les membranes. Après avoir laissé le courant circuler pendant une périodede temps suffisante, l'alimentation en énergie est coupée, déconnectée et on démonte la cellule électrophorétique. 



   Si on le désire, on peut connecter en parallèle des cellules électrophorétiques de l'invention. De 

 <Desc/Clms Page number 15> 

 même, on peut utiliser une cellule électrophorétique continue plutôt qu'une cellule électrophorétique discontinue. Si l'on utilise une cellule électrophorétique continue plutôt qu'une cellule électrophorétique discontinue dans des cellules électrophorétiques à membrane, une membrane est amenée en continu à la cellule électrophorétique pendant que le potentiel électrique est appliqué. 



  Si   l'on   utilise plutôt une cellule électrophorétique continue qu'une cellule électrophorétique discontinue dans des cellules électrophorétiques sans membrane, la cathode, qui comprend de préférence une bande en acier inoxydable ou en une autre matière non corrosive, est amenée en continu à la cellule électrophorétique pendant que le potentiel électrique est appliqué. 



   Si la quantité de monohydrate d'oxyde d'aluminium dans la dispersion à déposer électrophorétiquement se situe entre 30 et 40% en poids, il est non seulement difficile de maintenir la dispersion homogène, mais un gel a tendance à se former sur le sommet du précipité déposé. D'une autre côté, si on utilise une quantité très faible, par exemple en dessous d'environ 2% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium dans la dispersion, l'efficacité de la cellule électrophorétique est sensiblement diminuée. 



   Après la gélification ou le dépôt de la dispersion, on la sèche en vaporisant l'eau libre. Le séchage de la dispersion peut également être une manière de gélifier la dispersion. Les dépôts sur la cathode et/ou la membrane peuvent être enlevés de la cathode ou de la mem- 
 EMI15.1 
 brane soit avant soit après le séchage. Les termes"séché"ou"séchage", tels qu'utilisés dans le cadre de la 

 <Desc/Clms Page number 16> 

 présente invention, signifient qu'au moins 90% de l'eau libre (non liée) sont enlevés pour former un solide. Le séchage peut être réalisé par n'importe quel moyen connu des spécialistes de la technique.

   Lorsque l'on utilise de la chaleur, la température de séchage est ordinairement d'environ 800 à environ   1100C.   Le temps de séchage peut varier entre environ 1 et environ 72 heures suivant la quantité d'eau ou de tout autre liquide présente, l'humidité relative et la température de séchage. 



   Après avoir séché la matière solide, elle est broyée ou écrasée par des moyens appropriés quelconques, tels qu'un broyeur à marteau ou à boulet pour former des particules ou des grains. On peut utiliser n'importe quelle méthode appropriée pour réduire en fragments la matière solide et le terme"broyage"est utilisé pour couvrir-toutes ces méthodes. 



   Après le broyage, les grains peuvent être calcinés à une température se situant entre environ 2500C et environ 8000C jusqu'à ce que essentiellement la totalité de l'eau soit séparée et les résidus d'acide éventuels soient chassés. L'expression"essentiellement la totalité", telle qu'utilisée à cet égard, signifie que toute l'eau libre et plus de 90% de l'eau liée sont séparés. La période de calcination pour séparer essentiellement la totalité de l'eau se situe habituellement entre environ 5 et environ 20 minutes. 



   Après le séchage, le broyage et la calcination, les grains sont rapidement chauffés ou cuits à une tempé- 
 EMI16.1 
 rature au-dessus d'environ 1200 C, et de préférence audessus d'environ 1400oc. Le chauffage rapide est réalisé habituellement en moins de 20 minutes, de préférence 

 <Desc/Clms Page number 17> 

 en moins de 5 minutes, et d'une manière plus préférée en moins de l minute. Cette étape de chauffage rapide permet la formation d'un grain abrasif d'alumine supérieur avec une densité et une dureté élevées. On peut utiliser n'importe quel moyen ou procédé approprié pour chauffer rapidement les grains, tel qu'une injection des grains sous une autre forme qu'en vrac, c'est-à-dire séparément, dans un four préchauffé à une température au-dessus de 12000C et de préférence à une température au-dessus de   1400 C.   



   Il est possible d'éliminer l'étape de calcination et à la place de chauffer rapidement les grains à une température au-dessus de   1200 C   après le séchage. Ce processus s'avère particulièrement intéressant pour produire certains types d'abrasifs. 



   Après avoir chauffé rapidement les grains à 
 EMI17.1 
 une température au-dessus de 1200 C, on continue à les chauffer à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 1700 C, et de préférence entre   1400 C   et 1600 C, pendant une période de frittage suffisante pour obtenir la densité désirée. Un temps de frittage suffisant dépend de la température de frittage, et se situe habituellement entre environ l minute et environ 30 minutes, et est de préférence inférieur à environ 5 minutes, par exemple d'environ l à environ 5 minutes. 



   L'invention comprend les articles abrasifs liés, enduits et non tissés comprenant les grains de l'invention. D'une manière générale, les grains de l'invention peuvent être décrits comme étant des grains frittés qui comprennent de préférence plus d'environ 99,80% en poids de   Al 0.   

 <Desc/Clms Page number 18> 

 



   L'invention est illustrée d'une manière plus détaillée par les Exemples non limitatifs suivants. 



   Exemples l à 18
On prépare des échantillons d'alumine de haute pureté à partir d'une dispersion aqueuse de 20% en poids de Dispural (marque déposée) et de 0,06 mole d'acide nitrique    (HNO par   mole de   AlOOH.   Après avoir gélifié, séché et broyé la matière, la moitié de l'alumine est laissée non calcinée tandis que l'autre moitié est calcinée à   600 C.   On chauffe alors des échantillons de 10 g d'alumine calcinée et d'alumine non calcinée à des températures de frittage de   14000C   et de   1450 C   à différentes vitesses de chauffage. Tous les échantillons sont maintenus à la température de frittage pendant approximativement 20 minutes.

   Pour obtenir une vitesse de chauffage ou un temps évalué jusqu'à la température de 15 à 30 secondes, on verse une petite quantité de matière sur un substrat en céramique qui est déjà à la température de frittage. Pour obtenir une vitessede chauffage de 2 à 5 minutes, on introduit un creuset en platine dans le four à la température de frittage. Pour obtenir une vitesse de chauffage de 15 à 20 minutes, on place un creuset en platine dans un four à vitesse de chauffage élevée programmé pour atteindre la température de frittage en 10 minutes. Pour obtenir une vitesse de chauffage de l heure, on place un creuset en platine dans un four à vitesse de chauffage élevée programmé pour atteindre la température de frittage en l heure.

   Pour obtenir une vitesse de chauffage de 5 heures, on place un creuset en platine dans un four à vitesse de chauffage élevée programmé pour atteindre la température de frittage en 5 heures. 

 <Desc/Clms Page number 19> 

 Des mesures de densité et de volume d'intrusion de mercure en utilisant un porosimètre Quantachrome Autoscan et des mesures de dureté en utilisant des essais de dureté à la bille de Knoop avec une charge de 100 g (K100) sont ensuite effectuées sur ces échantillons.

   Les résultats sont donnés dans le Tableau I. 
 EMI19.1 
 1 

 <Desc/Clms Page number 20> 

 
TABLEAU I Variation de la densité, du volume d'intrusion et de la dureté Knoop avec la vitesse dechauffage 
 EMI20.1 
 
<tb> 
<tb> Tempé-Temps <SEP> éva-Calciné <SEP> Non <SEP> calculé
<tb> rature <SEP> lué <SEP> jusqu'à <SEP> Densi-Vol. <SEP> d'int.
<tb> de <SEP> frit- <SEP> la <SEP> tempéra- <SEP> Exem- <SEP> té <SEP> Dureté <SEP> Exem-0 <SEP> Densité <SEP> Vol,. <SEP> d'int. <SEP> Dureté
<tb> tage <SEP> ture <SEP> ple <SEP> (g/c <SEP> m) <SEP> (c <SEP> m/g) <SEP> K100 <SEP> ple <SEP> (g/c <SEP> m3) <SEP> (c <SEP> m3/g) <SEP> K100
<tb> 14000C <SEP> 15-30 <SEP> sec. <SEP> 1 <SEP> 3,42 <SEP> 0, <SEP> 0030-10 <SEP> 3,51 <SEP> 0, <SEP> 0030
<tb> 2-5 <SEP> min. <SEP> 2 <SEP> 3,30 <SEP> 0,0045 <SEP> 1237 <SEP> 11 <SEP> 3,23 <SEP> 0, <SEP> 0090 <SEP> 1147
<tb> 15-20 <SEP> min.

   <SEP> 3 <SEP> 3,16 <SEP> 0,0185 <SEP> 1027 <SEP> 12 <SEP> 3,11 <SEP> 0,0265 <SEP> 1052
<tb> 1 <SEP> hre. <SEP> 4 <SEP> 3,12 <SEP> 0,0330 <SEP> 1043 <SEP> 13 <SEP> 3,03 <SEP> 0,0550 <SEP> 913
<tb> 5 <SEP> hres. <SEP> 5 <SEP> 2,93 <SEP> 0,0800 <SEP> 827 <SEP> 14 <SEP> 2,90 <SEP> 0,0865 <SEP> 738
<tb> 1450 C <SEP> 2-5 <SEP> min. <SEP> 6 <SEP> 3,36 <SEP> N.D. <SEP> 1268 <SEP> 15 <SEP> 3,27 <SEP> N.D. <SEP> 1163
<tb> 15-20 <SEP> min. <SEP> 7 <SEP> 3,17 <SEP> 0,009 <SEP> 1231 <SEP> 16 <SEP> 3,13 <SEP> 0,0245 <SEP> 1040
<tb> 1 <SEP> hre. <SEP> 8 <SEP> 3,13 <SEP> 0,025 <SEP> 1019 <SEP> 17 <SEP> 3,07 <SEP> 0,0460 <SEP> 950
<tb> 5 <SEP> hres. <SEP> 9 <SEP> 3,00 <SEP> 0, <SEP> 074-18 <SEP> 2,98 <SEP> 0, <SEP> 0785
<tb> 
 Il n'y a pas de volume d'intrusion décelé pour les Exemples 6 et 15 (N. D. : non décelé). 

 <Desc/Clms Page number 21> 

 



   Exemples 19 à 21
On prépare des échantillons d'alumine de harte pureté suivant les Exemples 1 à 18. Après avoir gélifié, séché, broyé, calciné et fritté la matière, on réalise douze essais de dureté Knoop sur chaque échantillon. On donne la moyenne des résultats dans le Tableau II. 



   TABLEAU II Variation de la   dureté   Knoop avec la densité 
 EMI21.1 
 
<tb> 
<tb> Exemple <SEP> Densité <SEP> (g/cm) <SEP> Dureté <SEP> (K-) <SEP> 
<tb> 19 <SEP> 3,400 <SEP> 1367
<tb> 20 <SEP> 3,679 <SEP> 1734
<tb> 21 <SEP> 3,673 <SEP> 1719
<tb> 
 
Exemples 22 à 33
On prépare des échantillons d'alumine de haute pureté suivant les Exemples 1 à 18. Après avoir gélifié, séché et broyé la matière, on laisse la moitié de la matière non calcinée tandis que la moitié restante est calcinée à 600 C.

   On amène ensuite des échantillons de 10 g de la matière calcinée et de la matière non calcinée à la température de frittage de   1400 C   à une vitesse de chauffage de 15 à 30 secondes, en versant une petite quantité de matière sur un substrat en céramique se trouvant déjà à   1400 C.   On effectue alors sur ces échantillons des mesures de porosimétrie. Les résultats sont donnés dans le Tableau III. 

 <Desc/Clms Page number 22> 

 



   TABLEAU III Variation de la densité et du volume d'intrusion avec 
 EMI22.1 
 1 le temps de frittage Calciné   1 Frittage    
 EMI22.2 
 
<tb> 
<tb> , <SEP> Tempé- <SEP> Temps <SEP> Exem-Densité <SEP> Vol <SEP> d'int. <SEP> 
<tb> rature <SEP> (min. <SEP> ) <SEP> ple <SEP> (g/cm3) <SEP> (cm3/g)
<tb> ( C)
<tb> 1400 <SEP> 0,5 <SEP> 22 <SEP> 3,41 <SEP> 0,0055
<tb> 2,0 <SEP> 23 <SEP> 3,38 <SEP> 0,0045
<tb> 4,0 <SEP> 24 <SEP> 3,37 <SEP> 0,0040
<tb> 8,0 <SEP> 25 <SEP> 3,38 <SEP> 0,0045
<tb> 16,0 <SEP> 26 <SEP> 3,42 <SEP> 0,0030
<tb> 30,0 <SEP> 27 <SEP> 3.46 <SEP> 0.0040
<tb> Non <SEP> calciné
<tb> 0, <SEP> 5 <SEP> 28 <SEP> 3, <SEP> 37 <SEP> 0,0060
<tb> 2,0 <SEP> 29 <SEP> 3,36 <SEP> 0,0035
<tb> 4,0 <SEP> 30 <SEP> 3,42 <SEP> 0,0030
<tb> 8,0 <SEP> 31 <SEP> 3,42 <SEP> 0,0015
<tb> 16,0 <SEP> 32 <SEP> 3,51 <SEP> 0,0030
<tb> 30,0 <SEP> 33 <SEP> 3,49 <SEP> 0,

  0035
<tb> 
 
Exemples 34 à 37
On prépare des échantillons d'alumine de haute pureté d'après les Exemples 1 à 18. Après avoir gélifié, séché et broyé la matière, on calcine la matière à 600 C. On amène ensuite des échantillons de 10 g à une série de températures de frittage à une vitesse de chauffage d'approximativement 1 à 5 minutes. On effectue alors sur. ces échantillons des mesures de densité. Les résultats sont donnés dans le Tableau IV. 

 <Desc/Clms Page number 23> 

 



   TABLEAU IV Variation de la densité avec la température de frittage 
 EMI23.1 
 
<tb> 
<tb> Exemple <SEP> Température <SEP> de <SEP> Densité <SEP> (g/cm)
<tb> frittage <SEP> (OC)
<tb> 34 <SEP> 1400 <SEP> 3,460
<tb> 35 <SEP> 1495 <SEP> 3,485
<tb> 36 <SEP> 1545 <SEP> 3,510
<tb> 37 <SEP> 1600 <SEP> 3,580
<tb> 
 
Exemples 38 à 40
On prépare un échantillon d'alumine de haute pureté d'après les Exemples 1 à 18. Après avoir gélifié, séché et broyé la matière, on la calcine à   600 C,   on la chauffe rapidement dans un four rotatif jusqu'à une température de frittage d'approximativement 14000C et on la maintient à cette température pendant approximativement 10 minutes.

   Après refroidissement, on cuit la matière dans un four à gaz jusqu'à une température de frittage d'approximativement   1500 C   et on la maintient à cette température pendant 1 heure. Les particules frittées sont ensuite classées d'après leur dimension sur un tamiseur ordinaire pour satisfaire aux normes ANSI 74.   18-1977   pour la dimension de 30 grit. Ces particules d'une dimension de 30 grit sont ensuite amenées sous la forme d'une roue de coupe à liaison de résine de 40,6 cm x 0,31 cm x 2,54 cm (Exemple 40). 



   On prépare également des roues témoins formées de particules d'une dimension de 24 et de 30 grit (respectivement Exemples 39 et 38) d'une manière similaire, à partir d'alumine fondue brune standard. 



   On essaye ensuite les roues sur une machine Tysaman de 10 HP en utilisant un plongeur du type sec (3 secondes) sur des tiges en acier au carbone 1020 et 

 <Desc/Clms Page number 24> 

 
 EMI24.1 
 en acier inoxydable 304. On effectue vingt coupes 2 (approximativement 129 par essai. 



   Les résultats de rapport de meulage moyen (rapport-M = volume de métal enlevé/volume de roue utilisé) pour des essais de meulage successifs sont donnés dans le Tableau V. 



   TABLEAU V Essais de meulage sur roues de coupe 
 EMI24.2 
 
<tb> 
<tb> Exem-Type <SEP> d'a-Dimen-Acier <SEP> essayé <SEP> Essai <SEP> Rapport-M
<tb> pie <SEP> lumine <SEP> sion <SEP> en <SEP> n  <SEP> moyen
<tb> grit
<tb> 38 <SEP> brune <SEP> 30 <SEP> Carbone <SEP> 1020 <SEP> 1 <SEP> 4,82
<tb> (témoin)
<tb> 39 <SEP> brune <SEP> 24 <SEP> Carbone <SEP> 1020 <SEP> 3 <SEP> 2,29
<tb> (témoin)
<tb> Acier <SEP> inoxyda-4 <SEP> 12,67
<tb> ble <SEP> à <SEP> 304
<tb> 40 <SEP> Alumine <SEP> de <SEP> 30 <SEP> Carbone <SEP> 1020 <SEP> 1 <SEP> 9, <SEP> 12 <SEP> 
<tb> haute <SEP> pureté
<tb> Acier <SEP> inoxy-7 <SEP> 20,75
<tb> dable <SEP> 304
<tb> 
 
Comme on peut le voir   d'après   les rapports-M moyens du Tableau V, la matière abrasive d'alumine de haute pureté (Exemple 40)

   obtenue suivant l'invention donne des résultats de meulage   roue cb coupe amsiuemt me il-   leurs que l'alumine fondue brune standard (Exemples 38 et 39). 



   Exemples 41 à 48
On prépare des particules frittées d'alumine de haute pureté d'une manière similaire à l'Exemple 40. 



   Les particules frittées sont classées d'après leur dimension sur un tamiseur ordinaire pour satisfaire à la norme ANSI 74.18-1977 pour la dimension de 50 grit. 

 <Desc/Clms Page number 25> 

 



   On prépare une matière abrasive à un seul revêtement en appliquant électrostatiquement les particules d'une dimension de 50 grit sur un support de fibres vulcanisées. La fibre choisie est une fibre vulcanisée de 0,762 mm de la qualité abrasif, ayant un poids nominal de 30,4 kg par rame (480-9 x 11 feuilles). 



   On prépare un mélange adhésif de fabrication, comprenant une résine phénolique liquide du type à 1 stade du commerce avec un rapport   formaldéhyde/phénol   d'environ 1/1 et du calcaire broyé avec une dimension de particules moyenne se situant entre 17 et 25 microns, en utilisant une proportion de mélange en poids net de 
 EMI25.1 
 1/1. On chauffe ensuite le mélange ce fabrication jusqu'à 32 C et on l'applique au rouleau sur le support de fibres. 



  On applique environ 10,4 kg d'adhésif par rame. 



   En utilisant un équipement de fabrication de papier de sable ordinaire, on projette électrostatiquement l'abrasif d'une dimension de 50 grit sur les fibres supportant le mélange de fabrication en appliquant environ 28,1 kg par rame de grains. 



   Le support recouvert d'adhésif abrasif est ensuite chauffé à 79,   50C   pendant 1 heure et à   930C   pendant 2 heures dans la rampe de fabrication. Après séchage, on applique ensuite une couche d'apprêt par des méthodes d'enduction au rouleau, une quantité d'approximativement 10,4 kg/rame étant appliquée. Le mélange d'apprêt est formé du même rapport 1/1 résine phénoliquecharge. On réalise ensuite un séchage et un durcissement en chauffant la matière enduite pendant 1 heure à 65,   50C,   pendant 4 heures à 79,   5 C   et pendant 16 heures à 1070C. 

 <Desc/Clms Page number 26> 

 



   Après le durcissement de la matière, on l'humidifie de la manière habituelle à une teneur en humidité de moins de 8% en poids. La matière est ensuite fléchie uniformément et découpée à la matrice en trois disques de 17,8 cm. Ces disques sont ensuite essayés sur une meule à disque pneumatique ordinaire en utilisant de l'acier 4140 ayant subi une opération de trempe et de revenu (dureté 285-320 BHN) comme pièce de travail et comparés à un disque témoin réalisé et manipulé exactement de la même manière à l'exception que les grains abrasifs étaient constitués par de l'alumine brune fondue. 



  Dans ces essais, on place le disque abrasif sur la meule à disque de la manière habituelle et on place une pièce de travail de manière à ce qu'elle engage le disque sur le côté plat de 2,54 cm à un angle de   10-15 .   On fait passer le disque en arrière puis en avant le long de la pièce de travail. 



   On fait tourner le disque abrasif dans cet essai à une vitesse nominale de 5500 tours par minute sur un tampon de support du type en caoutchouc dur d'un diamètre de 17,8 cm. Une force d'introduction de son propre poids de 3,6 à 7,25 kg est exercée sur la pièce de travail. On réalise l'essai pendant 30 secondes, après quoi on mesure la matière enlevée de la barre (poids avant meulage moins-poids après meulage) et on l'enregistre. On poursuit cette séquence jusqu'à ce que la matière mesurée   enlevée soLt   de 5 g ou moins par intervalle de meulage. 



  La matière totale enlevée de cette manière pour le disque d'essai est comparée à la matière totale enlevée pour le disque témoin (rendement de coupe en pourcentage relatif). 



  La moyenne des résultats des essais de meulage est donnée 

 <Desc/Clms Page number 27> 

 dans le Tableau VI. Les pourcentages pour ce qui est du rm dement sont pris par rapport à 100% pour le témoin. 



   TABLEAU VI Essais de meules à disques de résine 
 EMI27.1 
 
<tb> 
<tb> 3,6 <SEP> kg <SEP> 7,2 <SEP> kg
<tb> Type <SEP> d'a-Exem-Poids <SEP> Rende-Exem-Poids <SEP> Rendement
<tb> lumine <SEP> ple <SEP> de <SEP> ment <SEP> en <SEP> ple <SEP> de <SEP> en <SEP> % <SEP> (g)
<tb> coupe <SEP> % <SEP> (g) <SEP> coupe
<tb> Brune <SEP> 41 <SEP> 66 <SEP> (100) <SEP> 45 <SEP> 166 <SEP> (100)
<tb> (témoin)
<tb> Sol-gel <SEP> 42 <SEP> 50 <SEP> 76 <SEP> 46 <SEP> 142 <SEP> 86
<tb> Sol-gel <SEP> 43 <SEP> 34 <SEP> 52 <SEP> 47 <SEP> 115 <SEP> 69
<tb> Sol-gel <SEP> 44 <SEP> 32 <SEP> 48 <SEP> 48 <SEP> 83 <SEP> 50
<tb> 
 
Les résultats du Tableau VI montrent des rendements de coupe en % relatif pour les disques de résine abrasive d'alumine, réalisés suivant la présente invention, se situant entre 48 et 86%, avec une moyenne de 64%,

   par rapport au rendement d'un disque de résine abrasive d'alumine fondue brune standard. 



   On utilise les Exemples 1 à 5 et les Exemples 10 à 14 pour illustrer la figure 1, qui montre une élévation de la densité avec une élévation de la vitesse de chauffage ou de cuisson jusqu'à la température de frittage pour le produit d'alumine fritté, de haute pureté de la présente invention. La figure 1 donne des valeurs avec de l'alumine non calcinée, et de l'alumine calcinée à 600 C, qui sont frittées à   460 C   pendant approximativement 20 minutes.

   On obtient des densités plus grandes que 3,4 g/cm3 avec une vitesse de chauffage rapide d'environ 20 secondes à une température de frittage de 14000C Des vitesses de chauffage lentes de 1 à 5 heures à une 

 <Desc/Clms Page number 28> 

 température de frittage de   1400 C   donnent des matières moins denses avec des densités aux alentours de 3,0 g/ 
 EMI28.1 
 3 Les Exemples 6 à 9 et les Exemples 15 à 18 font également ressortir le fait que l'on obtient une élévation de la densité en fonction d'une vitesse de chauffage accrue. C'est ainsi que cette relation se vérifie tout aussi bien pour de l'alumine calcinée que pour de l'alumine non calcinée, et à des températures de frittage différentes. 



   Les Exemples 1 à 18 sont utilisés pour illustrer la figure 2, qui met en évidence une diminution du volume d'intrusion avec une élévation de la densité pour l'alumine frittée de haute pureté de la présente invention. La figure 2 donne des valeurs pour de l'alumine non calcinée, et de l'alumine calcinée à 600 C, qui sont frittées à   1400 C   et   1450 C   pendant approximativement 20 minutes. Comme on peut le voir sur la figure 2, cette relation entre le volume d'intrusion et la densité se vérifie tout aussi bien pour l'alumine calcinée que pour l'alumine non calcinée à différentes températures de frittage. La figure 2 montre des échantillons avec des densités. se situant entre 3,3 et 3,5    g/cm3 ayant   un volume d'intrusion pratiquement nul.

   Si l'on combine les résultats des figures 1 et 2, on peut dire qu'une vitesse de chauffage rapide de moins de quelques minutes donne une matière dense avec un volume d'intrusion presque nul. 



   On utilise les Exemples 2 à 8, les Exemples 11 à 17 et les Exemples 19 à 21 pour illustrer la figure 3, qui met en évidence une élévation de la dureté de Knoop avec une élévation de la densité pour le produit d'alumine fritté de la présente invention. Cette relation 

 <Desc/Clms Page number 29> 

 se vérifie tout aussi bien pour de l'alumine calcinée que pour de l'alumine non calcinée, à des vitesses de chauffage et à des températures de frittage différentes. 



  La figure 3 montre une dureté se situant entre 1300 et   1800 klos pour les matières d'alumine plus denses (supérieures à 3, 4 g/cm). On peut comparer ces résultats   à une dureté d'environ 2100    klos   pour l'alumine brune fondue standard, qui a une densité d'environ 4,0    g/cm   et une porosité nulle. Si l'on combine les résultats des figures 1,2 et 3, on peut dire qu'une vitesse de chauffage rapide donne une matière dense avec un volume d'intrusion presque nul et une dureté élevée. 



   On donne les Exemples 34 à 37 pour illustrer la figure 4, qui met en évidence une élévation de la densité avec une élévation de la température de frittage pour l'alumine de haute pureté, frittée de la présente invention. Cette relation se vérifie tout aussi bien pour l'alumine calcinée que pour l'alumine non calcinée à différentes vitesses de chauffage. La figure 4 montre des matières d'alumine ayant des densités se situant en- 
 EMI29.1 
 3 tre environ 3, 4 et 3, 6 après avoir été chauffées rapidement en 1-5 minutes et frittées à des températures se situant entre 14000 et 1600 C.

   En utilisant les résultats des figures 1,2, 3 et 4, une vitesse de chauffage rapide de seulement quelques minutes combinée à une température de frittage au-dessus de   1400 C,   donne une matière dense avec un volume d'intrusion pratiquement nul et une dureté élevée. 



   Les Exemples 22 à 33 illustrent la figure 5, qui montre que le temps de frittage n'a que peu d'effet sur la densité de l'alumine frittée, de haute pureté de 

 <Desc/Clms Page number 30> 

 la présente invention. La figure 5 donne des valeurs pour de l'alumine non calcinée, et de l'alumine calcinée à 600 C, qui sont frittées à   1400 C,   et rapidement chauffées en 15-30 secondes. Cette relation entre le temps de frittage et la densité se vérifie aussi bien pour l'alumine calcinée que pour l'alumine non calcinée à différentes vitesses de chauffage et températures de frittage. 



  La figure 5 relate des densités d'alumine dans une gamme étroite d'environ 3,35 à 3,5 g/cm3 pour une gamme étendue de temps de frittage allant de moins d'une minute à 30 minutes. D'après les résultats des figures 1,4 et 5, on peut voir que la présente invention permet d'obtenir des économies de coût directes en combustible utilisé pour le four. Les matières d'alumine nécessitent simplement d'être rapidement chauffées en une courte période de temps jusqu'à une température de frittage relativement faible, et maintenues à cette température de frittage pendant seulement quelques minutes, pour obtenir une matière d'alumine dense avec un volume d'intrusion pratiquement nul et une dureté élevée. 



   Il doit être entendu que la présente invention n'est en aucune façon limitée aux formes de réalisation ci-dessus, et que bien des modifications peuvent y être apportées sans sortir du cadre du présent brevet.



    <Desc / Clms Page number 1>
 



  "High purity alumina" Priority of a patent application in the United States of America filed on September 23, 1982, under No. 421. 993, in the name of Alvin P. Gerk and Robert J.



  To help each other

  <Desc / Clms Page number 2>

 "High purity alumina"
The present invention relates to a high purity, sintered, unmelted, dense alumina material with closed porosity. The present invention also relates to a process for producing such a material by rapid heating up to the sintering temperature of an electrophoretic deposit or gel of dried alumina monohydrate of high purity.



   Low porosity and high purity are desirable characteristics of abrasive materials requiring high hardness, high fracture toughness, and chemical and wear resistance. Typically, the denser materials have higher hardness, higher fracture toughness and are more resistant to mechanical and chemical attack than porous materials.



   Generally speaking, high purity alumina abrasives are produced by melting, forming, grinding, washing, drying and calibrating calcined "Bayer" alumina, so as to obtain a specific abrasive product. The Bayer process involves digestion of aluminous matter in an aqueous solution of a caustic base to form a solution of sodium aluminate, precipitation and / or separation of impurities, such as silica, iron and oxide titanium, the seed-

  <Desc / Clms Page number 3>

 sodium aluminate solution with alumina trihydrate to precipitate the alumina in the solution as alumina trihydrate, and calcining the alumina trihydrate to form approximately 95% to 99% alumina weight, A1203.

   this alu-
 EMI3.1
 mine is then heated an electric oven above 2000 C, cooled at various rates so as to obtain specific shapes and dimensions of grains, crushed to release the grains, washed to separate the dust, dried, sieved mechanically to separate grain sizes and often impurities. An abrasive material formed from high purity alumina, which is melted generally has almost zero porosity and, consequently, a high hardness; characteristic microhardness values are of the order of 1680 to 2200 kg / mm2 K1 (Knoop scale, load of 100 g).



   However, Bayer abrasives made of high purity alumina are expensive because of their extensive processing required. In addition, in order to obtain high purity fused alumina abrasives, the feed material supplied to the Bayer circuit must already be high purity alumina, which further increases the
 EMI3.2
 production costs. Typical industrial compositions for standard "brown" molten alumina (% by weight) are as follows: 96, 70% of 19% of TiO, 49% of 21% of 13% of CaO, 0.11% of C 0.09% of 08% MgO and less than 0.01% of each of the constituents Na20 and Cr203.

   "White" industrial alumina, which is considered to be a high purity molten alumina abrasive material,

  <Desc / Clms Page number 4>

 
 EMI4.1
 contains approximately (in% by weight): 99.61% of 16% of 0.06% 05% of J 0.03% of C, 0.02% of fie203'0.02% of CaO, 0.02% of MgO and less than 0.01% of each of the constituents Zoo 2 and Car203.



   High purity alumina abrasive material can be sintered rather than melted. In a characteristic alumina sintering process, precalibrated and preformed alumina raw materials are heated in ovens to a sintering temperature above 1200 C. The sintering of the particles makes it possible to form a finished abrasive material, rather than merging them and then performing a large number of subsequent processing steps as in a fusion process. These subsequent processing steps, such as grinding, forming, sizing, washing and drying, usually used in the manufacture of molten products, can thus be eliminated by producing a sintered product.

   However, to obtain the precalibrated and preformed raw materials for sintering, the alumina must be crushed initially and compressed or extruded to the desired shapes; and these initial processing steps raise the cost of producing a sintered alumina material above that of a molten alumina material. In addition, a high purity, sintered alumina abrasive material has a higher porosity than a molten alumina material and, therefore, a lower hardness.



   A high purity alumina abrasive material can also be obtained using a so-called sol-gel process. The sol-gel technology is illustrated by the

  <Desc / Clms Page number 5>

 
 EMI5.1
 United States Patent No. 4,314,827 and by United States Patent Application No. 377,782, incorporated in connection with the present invention for reference.

   U.S. Patent No. 4,314,827 generally reports that a granular abrasive material based on aluminum oxide, synthetic, unmelted, free of alkali metal ions, can be obtained. and free of calcium ions by gelling a colloidal dispersion or an alumina monohydrate hydrosol and a modifier component, such as magnesium oxide, and then slowly heating the gel for several hours at a temperature of at least minus 1250 C. In example 13 of the patent of the United States of America No. 4,314,827, a reference alumina material containing approximately 100% of Al 2 O 3 is obtained by not adding any modifier component to the colloidal dispersion. or a-li alumina monohydrate hydrosol.

   This reference alumina material could not be used for severe abrasion applications, due to
 EMI5.2
 2 its very low Knoop hardness of 790 kg / mm2.



   United States Patent Application No. 377,782 generally describes a process for obtaining an abrasive material or grain from a liquid dispersion comprising aluminum oxide monohydrate containing more than 0.05% by weight of sodium plus calcium, and at least one sintering aid containing dissolved metal, such as magnesium oxide. The dispersion is prepared, gelled and dried. After drying, the solid is ground to form grains and is optionally calcined to separate the chemically bound water. The beans are then heated quickly,

  <Desc / Clms Page number 6>

 less than 10 minutes, at a sintering temperature above about 1200 C.



   In U.S. Patent No. 4,314. 827 as well as in U.S. Patent Application No. 377,782, the resulting abrasive alumina material is doped with an oxide due to the addition of a sintering aid or a modifier component.



   In two other patents filed by the applicant, incorporated in the context of the present invention by way of reference, a method of obtaining alumina materials from a liquid dispersion is described by the use of electrophoresis. In the first of these patents, a liquid dispersion, containing aluminum oxide monohydrate and optionally a sintering aid containing dissolved metal, such as MgO, is formed and placed in an electrophoretic cell comprising an anode and at least one cathode, and in the second of these patents, the dispersion is placed in a cell containing at least one membrane arranged between the anode and the cathode. A direct current is applied between the anode and the cathode, which causes the deposition of a precipitate of concentrated aluminum oxide monohydrate on the cathode and / or the membrane.

   The deposit is then dried and the dried material is then heated to form the final product. If it is desired to obtain abrasive materials, one way of obtaining them, as described in these two patents, is then to add a sintering aid containing dissolved metal to the dispersion of alumina monohydrate, to deposit the material by electrophoresis. on the cathode and / or the membrane, to dry the deposit, to grind the deposit to form

  <Desc / Clms Page number 7>

 grains, calcining the grains, if desired, to separate the chemically bound water, and then quickly heating the grains, in less than 10 minutes at a temperature
 EMI7.1
 sintering strip above 1200 C.

   As with United States Patent No. 4,314,827 and United States Patent Application No. 377,782, the addition of a sintering aid to the dispersion of monohydrate alumina leads to the production of an oxide-doped abrasive alumina material.



   Therefore, the main object of the present invention is to form an alumina material, sintered, of high purity, undoped, of closed, dense porosity having a high hardness and a high resistance.



   Another object of the present invention is to provide an easy, efficient and economical process for producing high purity, closed porosity, dense alumina abrasive materials.



   The problems of the prior art are overcome by the finding that a sintered, unmelted, high purity, closed porosity, dense alumina material can be formed by rapidly heating to the sintering temperature, a monohydrate gel. dried alumina or a precipitate deposited by electrophoresis.



   In the process of the present invention, either a liquid dispersion comprising approximately 2 to approximately 60% by weight of aluminum oxide monohydrate is prepared and gelled, or particles originating from a liquid dispersion comprising approximately 0 are electrophoresed , 1 to about 40% by weight of aluminum oxide monohydrate on the cathode and / or the membrane of an electrophoretic cell.

  <Desc / Clms Page number 8>

 



   The electrophoretic deposit or the gel is dried to separate the free water and then the dried material is ground to form grains. After grinding, the material can be calcined, before heating, at a temperature between about 250 ° C. and 800 ° C. The material is then rapidly heated or baked at a temperature
 EMI8.1
 re being between 1200 ° C. and 1700 ° C. in less than 20 minutes, and preferably in less than 5 minutes, and maintained at the sintering temperature for at least 1 minute.



   It was found: 1) that there was an increase in the density of the high purity sintered alumina product of the present invention with an increase in the rate of heating or cooking to the sintering temperature; 2) that there was a decrease in the intrusion volume with an increase in the density for the high purity sintered alumina of the present invention; 3) that there was an increase in the hardness of the high purity alumina material of the present invention with an increase in density; 4) that there was an increase in the density of the high purity sintered alumina of the present invention with an increase in the sintering temperature; and 5) that the sintering time had only a slight effect on the density of the high purity sintered alumina of the present invention.



   A high purity alumina abrasive material obtained according to the present invention can be used in critical grinding processes, such as surface treatment of turbine blades, as abrasive grains, in refractory applications and in lost wax casting molds.

  <Desc / Clms Page number 9>

 



   Other details and particularities of the invention will emerge from the description below, given by way of nonlimiting example and with reference to the appended drawings, in which:
Figure 1 is a graph illustrating the relationship between the density and the rate of cooking or heating of a high purity sintered alumina.



   Figure 2 is a graph illustrating the relationship between the intrusion volume and the density of a high purity sintered alumina.



   Figure 3 is a graph illustrating the relationship between hardness and density of a high purity sintered alumina.



   Figure 4 is a graph illustrating the relationship between the density and the sintering temperature of a high purity sintered alumina.



   Figure 5 is a graph illustrating the relationship between density and sintering time of high purity sintered alumina.



   The present invention relates to a sintered, unmelted alumina material, of high purity, of closed, dense porosity, as well as to a process for obtaining such a material by rapidly heating or baking to temperature. sintering a dried alumina monohydrate gel or a precipitate deposited by electrophoresis.



   The process of the present invention comprises either the preparation and gelling of a liquid dispersion of aluminum oxide monohydrate or the electrophoresis deposition of a precipitate of concentrated alumina monohydrate from a liquid dispersion of monohy -

  <Desc / Clms Page number 10>

 alumina drate on a cathode and / or a membrane of an electrophoretic cell. The liquid dispersion is formed by any suitable means which may simply consist in mixing the aluminum oxide monohydrate with water. The liquid is almost always water but may be another liquid in which the aluminum oxide monohydrate will disperse.

   Any suitable mixing device can be used, including high and low shear mixers.
If the liquid dispersion of alumina monohydrate has to be gelled, the liquid dispersion can be a sol which is a colloidal dispersion. The amount of aluminum oxide monohydrate in the liquid dispersion may constitute from 2 to approximately 60, preferably from 10 to 40, and more preferably from approximately 15 to 35% by weight of the dispersion.



   If an alumina monohydrate precipitate is deposited by electrophoresis from a liquid dispersion of alumina monohydrate on a cathode and / or a membrane, then the liquid dispersion will contain approximately 0.1 to 40 and preferably 5 to 15 % by weight of alumina monohydrate.



   In the context of the present invention, the expression “aluminum oxide monohydrate” is understood to mean aluminum oxide hydrates corresponding to the stoichiometric formula of 1/2 (Al203. XH2o), in laqueDe x. is 0.5 to 3. Aluminum oxide monohydrate is also known as boehmite. Aluminum oxide monohydrate as used in the context of the present invention also includes, without limitation, pseudo boehmite.

  <Desc / Clms Page number 11>

 



   A commercially available aluminum oxide monohydrate which is of interest in the context of the present invention is a by-product of the Ziegler process used for the manufacture of primary alcohol and is sold under the trade names " Dispural "(registered trademark) and" Catapal "(registered trademark). These products are characterized by exceptional purity, a high surface area and by a very small dimension of the crystallites. Aluminum oxide monohydrate can also be obtained by the hydrolysis of aluminum alcoholates, by precipitation from sodium aluminate solutions and by other methods.



   The liquid dispersion preferably comprises a dispersing aid, such as an acid. For example, about 0.02 to 0.25 and preferably 0.05 to about 0.15 mole of a volatile acid per mole of aluminum oxide monohydrate greatly facilitates dispersion. Examples of such acids are nitric, hydrochloric, acetic and formic acids. Nitric acid is preferred since it appears to provide the greatest stability in the colloidal dispersion of aluminum monohydrate.



   After preparing the dispersion, it can be gelled. If the solids content of the dispersion is very low, you may either have to vaporize the liquid to bring the dispersion into gel form or you may have to use another gelation method, i.e. the addition of 'a gelling agent. Gelation can simply consist in extracting water from the dispersion, for example by drying the dispersion.



   Or, after preparing the dispersion

  <Desc / Clms Page number 12>

 liquid, it can be placed either in an electrophoretic cell comprising an anode and at least one cathode, or in an electrophoretic cell comprising an anode, a cathode and at least one membrane arranged between this anode and this cathode. The cathode includes an inert conductive material, such as platinum, platinum-coated titanium, or a corrosion-resistant, conductive material, such as stainless steel.



  The anode may either contain a similar conductive and inert material, or instead may include metallic aluminum, which will contribute to the deposition.



   If at least one membrane is positioned between the anode and the cathode of the electrophoretic cell, the essential conditions for the membrane are that colloidal particles cannot easily pass through it, and that ions, such as hydrogen ion and l 'nitrate ion, can cross the membrane. The membrane may include either an ion exchange membrane or a microporous membrane.



   A microporous membrane allows particles to pass through to a certain dimension. The microporous membranes of the invention can be made of cellulose; for example, membranes can be used
 EMI12.1
 dialysis / ultrafiltration Spectra / Por (registered trademark) n with a molecular weight range from 6000 to 8000.



   If an ion exchange membrane is used, no particle larger than an ion can diffuse through the membrane. Although the material of the ion exchange membrane used in the context of the present invention is not particularly limited, the membrane may comprise highly polymeric backbones

  <Desc / Clms Page number 13>

 chemically resistant bridges to which a large number of anion and cation exchange groups, such as sulfonate groups, carboxylate groups, phenol groups, ammonium groups, etc., are attached as substituents.

   In addition, the membrane comprising particularly chemically resistant fluoropolymer resins proves to be particularly advantageous since the membrane comprising the fluoropolymer resin is very easily detachable from the electrophoretic deposit and that strong adhesion of the electrophoretic deposit to the fluoropolymer rarely occurs. Among the ion exchange membranes comprising these fluoropolymer resins, the preferred membrane comprises a copolymer of perfluorovinyl ether and tetrafluoroethylene, which has pendant type sulfonate groups (Nafion, a product of EI DuPont de Nemours g Co., Inc ..).



   Cathodes or membranes of different shapes can be used for various applications. For example, if a ceramic tube is the desired product, the cathode of the electrophoretic cell without membrane or the membrane of the electrophoretic cell with membrane will be tubular in shape. There is no limitation on the number of membranes that can be positioned between the anode and the cathode as long as there is a sufficient supply of energy.



   If the liquid dispersion containing the aluminum oxide monohydrate is placed in the anode, membrane and cathode chambers of an electrophoretic membrane cell, then after applying the electrical potential, particles from the dispersion

  <Desc / Clms Page number 14>

 will settle on the cathode as well as on the membranes.



  In order to eliminate the deposit on the cathode, three methods can be followed. In the first method, at least one transverse hole is made in the cathode extending over the entire width of the cathode, preferably by drilling, and the cathode is then covered with a membrane.



  The purpose of these drilling holes in the cathode is to allow the release of hydrogen gas without passing through the deposit. In the second method which can be used to remove the deposit on the cathode, the electrophoretic bath is vigorously agitated in the vicinity of the cathode while the electrical potential is applied. One way to intensify agitation at the cathode is to use high pressure spray jets directed towards the cathode in the electrophoretic bath. In the third method which can be used, the liquid dispersion comprising the aluminum oxide monohydrate is placed in the anode and membrane chambers of the electrophoretic cell and a compatible conductive liquid is placed in the cathode chamber of the cell electrophoretic.

   The conductive liquid in the cathode chamber preferably comprises a dilute acid.



   After adding the liquid dispersion to an electrophoretic cell of the invention, an electrical potential is applied between the anode and the cathode, which causes the deposition of the dispersion particles on the cathode and / or the membrane (s). After allowing the current to flow for a sufficient period of time, the power supply is cut, disconnected and the electrophoretic cell is dismantled.



   If desired, electrophoretic cells of the invention can be connected in parallel. Of

  <Desc / Clms Page number 15>

 even, a continuous electrophoretic cell can be used rather than a discontinuous electrophoretic cell. If a continuous electrophoretic cell is used rather than a discontinuous electrophoretic cell in membrane electrophoretic cells, a membrane is continuously fed to the electrophoretic cell while the electrical potential is applied.



  If a continuous electrophoretic cell is used rather than a discontinuous electrophoretic cell in electrophoretic cells without a membrane, the cathode, which preferably includes a strip of stainless steel or other non-corrosive material, is continuously fed to the cell electrophoretic while the electrical potential is applied.



   If the amount of aluminum oxide monohydrate in the dispersion to be electrophoretically deposited is between 30 and 40% by weight, it is not only difficult to keep the dispersion homogeneous, but a gel tends to form on the top of the precipitate deposited. On the other hand, if a very small amount is used, for example below about 2% by weight of aluminum oxide monohydrate in the dispersion, the efficiency of the electrophoretic cell is significantly reduced.



   After gelling or depositing the dispersion, it is dried by vaporizing the free water. Drying the dispersion can also be a way to gel the dispersion. Deposits on the cathode and / or membrane can be removed from the cathode or mem-
 EMI15.1
 brane either before or after drying. The terms "dried" or "drying", as used in connection with the

  <Desc / Clms Page number 16>

 present invention, means that at least 90% of the free (unbound) water is removed to form a solid. Drying can be accomplished by any means known to those skilled in the art.

   When using heat, the drying temperature is usually about 800 to about 1100C. The drying time can vary between about 1 and about 72 hours depending on the amount of water or any other liquid present, the relative humidity and the drying temperature.



   After drying the solid, it is crushed or crushed by any suitable means, such as a hammer or ball mill to form particles or grains. Any suitable method can be used to break up the solid material and the term "grinding" is used to cover all of these methods.



   After grinding, the grains can be calcined at a temperature between about 2500C and about 8000C until essentially all of the water is separated and any acid residues are removed. The expression "essentially all", as used in this regard, means that all of the free water and more than 90% of the bound water are separated. The calcination period to essentially separate all of the water is usually between about 5 and about 20 minutes.



   After drying, grinding and calcination, the beans are quickly heated or cooked to a temperature
 EMI16.1
 rature above about 1200 C, and preferably above about 1400oc. Rapid heating is usually accomplished in less than 20 minutes, preferably

  <Desc / Clms Page number 17>

 in less than 5 minutes, and more preferably in less than 1 minute. This rapid heating step allows the formation of a higher alumina abrasive grain with high density and hardness. Any suitable means or process can be used to quickly heat the beans, such as injecting the beans in a form other than in bulk, that is, separately, in an oven preheated to a room temperature. above 12000C and preferably at a temperature above 1400 C.



   It is possible to eliminate the calcination step and instead of rapidly heating the grains to a temperature above 1200 ° C. after drying. This process is particularly interesting for producing certain types of abrasives.



   After quickly heating the beans to
 EMI17.1
 a temperature above 1200 ° C., they are continued to be heated to a sintering temperature lying between approximately 1200 ° C. and approximately 1700 ° C., and preferably between 1400 ° C. and 1600 ° C., for a period of sintering sufficient to obtain the density desired. Sufficient sintering time depends on the sintering temperature, and is usually between about 1 minute and about 30 minutes, and is preferably less than about 5 minutes, for example from about 1 to about 5 minutes.



   The invention includes bonded, coated and nonwoven abrasive articles comprising the grains of the invention. In general, the grains of the invention can be described as being sintered grains which preferably comprise more than approximately 99.80% by weight of Al 0.

  <Desc / Clms Page number 18>

 



   The invention is illustrated in more detail by the following nonlimiting Examples.



   Examples l to 18
High purity alumina samples are prepared from an aqueous dispersion of 20% by weight of Dispural (registered trademark) and 0.06 mole of nitric acid (HNO per mole of AlOOH. After having gelled, dried and ground the material, half of the alumina is left unc calcined while the other half is calcined at 600 C. Samples of 10 g of calcined alumina and of non-calcined alumina are then heated to sintering temperatures 14000C and 1450C at different heating rates All samples are held at the sintering temperature for approximately 20 minutes.

   To obtain a heating rate or an evaluated time up to the temperature of 15 to 30 seconds, a small quantity of material is poured onto a ceramic substrate which is already at the sintering temperature. To obtain a heating speed of 2 to 5 minutes, a platinum crucible is introduced into the oven at the sintering temperature. To obtain a heating speed of 15 to 20 minutes, a platinum crucible is placed in an oven with a high heating speed programmed to reach the sintering temperature in 10 minutes. To obtain an hourly heating speed, a platinum crucible is placed in an oven with a high heating speed programmed to reach the sintering temperature in one hour.

   To obtain a heating speed of 5 hours, a platinum crucible is placed in an oven with a high heating speed programmed to reach the sintering temperature in 5 hours.

  <Desc / Clms Page number 19>

 Mercury intrusion density and volume measurements using a Quantachrome Autoscan porosimeter and hardness measurements using Knoop ball hardness tests with a load of 100 g (K100) are then performed on these samples.

   The results are given in Table I.
 EMI19.1
 1

  <Desc / Clms Page number 20>

 
TABLE I Variation of Knoop density, intrusion volume and Knoop hardness with the heating rate
 EMI20.1
 
 <tb>
 <tb> Tempé-Temps <SEP> eva-Calcined <SEP> No <SEP> calculated
 <tb> cross out <SEP> luke <SEP> up to <SEP> Densi-Vol. <SEP> int.
 <tb> of <SEP> fried- <SEP> the <SEP> tempera- <SEP> Example- <SEP> tee <SEP> Hardness <SEP> Exem-0 <SEP> Density <SEP> Vol ,. <SEP> int. <SEP> Hardness
 <tb> floor <SEP> ture <SEP> ple <SEP> (g / c <SEP> m) <SEP> (c <SEP> m / g) <SEP> K100 <SEP> ple <SEP> (g / c <SEP> m3) <SEP> (c <SEP> m3 / g) <SEP> K100
 <tb> 14000C <SEP> 15-30 <SEP> sec. <SEP> 1 <SEP> 3.42 <SEP> 0, <SEP> 0030-10 <SEP> 3.51 <SEP> 0, <SEP> 0030
 <tb> 2-5 <SEP> min. <SEP> 2 <SEP> 3.30 <SEP> 0.0045 <SEP> 1237 <SEP> 11 <SEP> 3.23 <SEP> 0, <SEP> 0090 <SEP> 1147
 <tb> 15-20 <SEP> min.

    <SEP> 3 <SEP> 3.16 <SEP> 0.0185 <SEP> 1027 <SEP> 12 <SEP> 3.11 <SEP> 0.0265 <SEP> 1052
 <tb> 1 <SEP> hr. <SEP> 4 <SEP> 3.12 <SEP> 0.0330 <SEP> 1043 <SEP> 13 <SEP> 3.03 <SEP> 0.0550 <SEP> 913
 <tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 5 <SEP> 2.93 <SEP> 0.0800 <SEP> 827 <SEP> 14 <SEP> 2.90 <SEP> 0.0865 <SEP> 738
 <tb> 1450 C <SEP> 2-5 <SEP> min. <SEP> 6 <SEP> 3.36 <SEP> N.D. <SEP> 1268 <SEP> 15 <SEP> 3.27 <SEP> N.D. <SEP> 1163
 <tb> 15-20 <SEP> min. <SEP> 7 <SEP> 3.17 <SEP> 0.009 <SEP> 1231 <SEP> 16 <SEP> 3.13 <SEP> 0.0245 <SEP> 1040
 <tb> 1 <SEP> hr. <SEP> 8 <SEP> 3.13 <SEP> 0.025 <SEP> 1019 <SEP> 17 <SEP> 3.07 <SEP> 0.0460 <SEP> 950
 <tb> 5 <SEP> hrs. <SEP> 9 <SEP> 3.00 <SEP> 0, <SEP> 074-18 <SEP> 2.98 <SEP> 0, <SEP> 0785
 <tb>
 There is no intrusion volume detected for Examples 6 and 15 (N.D .: not detected).

  <Desc / Clms Page number 21>

 



   Examples 19 to 21
Samples of high purity alumina are prepared according to Examples 1 to 18. After having gelled, dried, ground, calcined and sintered the material, twelve Knoop hardness tests are carried out on each sample. The average of the results is given in Table II.



   TABLE II Variation of Knoop hardness with density
 EMI21.1
 
 <tb>
 <tb> Example <SEP> Density <SEP> (g / cm) <SEP> Hardness <SEP> (K-) <SEP>
 <tb> 19 <SEP> 3,400 <SEP> 1367
 <tb> 20 <SEP> 3,679 <SEP> 1734
 <tb> 21 <SEP> 3,673 <SEP> 1719
 <tb>
 
Examples 22 to 33
High purity alumina samples are prepared according to Examples 1 to 18. After having gelled, dried and ground the material, half of the material is left unc calcined while the remaining half is calcined at 600 C.

   Samples of 10 g of the calcined material and of the non-calcined material are then brought to the sintering temperature of 1400 C at a heating rate of 15 to 30 seconds, by pouring a small quantity of material onto a ceramic substrate. already found at 1400 C. Porosimetry measurements are then carried out on these samples. The results are given in Table III.

  <Desc / Clms Page number 22>

 



   TABLE III Variation of the density and volume of intrusion with
 EMI22.1
 1 Calcined sintering time 1 Sintering
 EMI22.2
 
 <tb>
 <tb>, <SEP> Tempe- <SEP> Time <SEP> Exem-Density <SEP> Flight <SEP> int. <SEP>
 <tb> cross out <SEP> (min. <SEP>) <SEP> ple <SEP> (g / cm3) <SEP> (cm3 / g)
 <tb> (C)
 <tb> 1400 <SEP> 0.5 <SEP> 22 <SEP> 3.41 <SEP> 0.0055
 <tb> 2.0 <SEP> 23 <SEP> 3.38 <SEP> 0.0045
 <tb> 4.0 <SEP> 24 <SEP> 3.37 <SEP> 0.0040
 <tb> 8.0 <SEP> 25 <SEP> 3.38 <SEP> 0.0045
 <tb> 16.0 <SEP> 26 <SEP> 3.42 <SEP> 0.0030
 <tb> 30.0 <SEP> 27 <SEP> 3.46 <SEP> 0.0040
 <tb> No <SEP> calcined
 <tb> 0, <SEP> 5 <SEP> 28 <SEP> 3, <SEP> 37 <SEP> 0.0060
 <tb> 2.0 <SEP> 29 <SEP> 3.36 <SEP> 0.0035
 <tb> 4.0 <SEP> 30 <SEP> 3.42 <SEP> 0.0030
 <tb> 8.0 <SEP> 31 <SEP> 3.42 <SEP> 0.0015
 <tb> 16.0 <SEP> 32 <SEP> 3.51 <SEP> 0.0030
 <tb> 30.0 <SEP> 33 <SEP> 3.49 <SEP> 0,

  0035
 <tb>
 
Examples 34 to 37
Samples of high purity alumina are prepared according to Examples 1 to 18. After gelling, drying and crushing the material, the material is calcined at 600 C. Then samples of 10 g are brought to a series of temperatures sintering at a heating rate of approximately 1 to 5 minutes. We then perform on. these samples of density measurements. The results are given in Table IV.

  <Desc / Clms Page number 23>

 



   TABLE IV Density variation with sintering temperature
 EMI23.1
 
 <tb>
 <tb> Example <SEP> Temperature <SEP> from <SEP> Density <SEP> (g / cm)
 <tb> sintering <SEP> (OC)
 <tb> 34 <SEP> 1400 <SEP> 3,460
 <tb> 35 <SEP> 1495 <SEP> 3,485
 <tb> 36 <SEP> 1545 <SEP> 3,510
 <tb> 37 <SEP> 1600 <SEP> 3,580
 <tb>
 
Examples 38 to 40
A sample of high purity alumina is prepared according to Examples 1 to 18. After having gelled, dried and ground the material, it is calcined at 600 ° C., it is rapidly heated in a rotary oven to a temperature of sintering of approximately 14000C and maintained at this temperature for approximately 10 minutes.

   After cooling, the material is baked in a gas oven to a sintering temperature of approximately 1500 C and maintained at this temperature for 1 hour. The sintered particles are then classified according to their size on an ordinary sieve to comply with ANSI 74 standards. 18-1977 for the size of 30 grit. These particles with a dimension of 30 grit are then brought in the form of a resin-bonded cutting wheel of 40.6 cm x 0.31 cm x 2.54 cm (Example 40).



   Control wheels also formed from particles of dimensions 24 and 30 grit (Examples 39 and 38 respectively) are also prepared in a similar manner, from standard brown molten alumina.



   The wheels are then tested on a 10 HP Tysaman machine using a dry type plunger (3 seconds) on 1020 carbon steel rods and

  <Desc / Clms Page number 24>

 
 EMI24.1
 made of 304 stainless steel. Twenty cuts 2 are made (approximately 129 per test.



   The results of the average grinding ratio (ratio-M = volume of metal removed / volume of wheel used) for successive grinding tests are given in Table V.



   TABLE V Grinding tests on cutting wheels
 EMI24.2
 
 <tb>
 <tb> Exem-Type <SEP> from a-Dimen-Acier <SEP> tried <SEP> Trial <SEP> Report-M
 <tb> pie <SEP> lumine <SEP> sion <SEP> in <SEP> n <SEP> medium
 <tb> grit
 <tb> 38 <SEP> brown <SEP> 30 <SEP> Carbon <SEP> 1020 <SEP> 1 <SEP> 4.82
 <tb> (witness)
 <tb> 39 <SEP> brown <SEP> 24 <SEP> Carbon <SEP> 1020 <SEP> 3 <SEP> 2.29
 <tb> (witness)
 <tb> Steel <SEP> inoxyda-4 <SEP> 12.67
 <tb> ble <SEP> to <SEP> 304
 <tb> 40 <SEP> Alumina <SEP> from <SEP> 30 <SEP> Carbon <SEP> 1020 <SEP> 1 <SEP> 9, <SEP> 12 <SEP>
 <tb> high <SEP> purity
 <tb> Steel <SEP> inoxy-7 <SEP> 20.75
 <tb> devil <SEP> 304
 <tb>
 
As can be seen from the average M-ratios in Table V, the high purity alumina abrasive material (Example 40)

   obtained according to the invention gives results of grinding wheel cb cut amsiuemt me better than standard brown molten alumina (Examples 38 and 39).



   Examples 41 to 48
High purity alumina sintered particles are prepared in a similar manner to Example 40.



   The sintered particles are classified according to their size on an ordinary sieve to satisfy the ANSI 74.18-1977 standard for the size of 50 grit.

  <Desc / Clms Page number 25>

 



   An abrasive material with a single coating is prepared by electrostatically applying particles of a size of 50 grit on a support of vulcanized fibers. The fiber chosen is a vulcanized fiber of 0.762 mm of abrasive quality, having a nominal weight of 30.4 kg per ream (480-9 x 11 sheets).



   A manufacturing adhesive mixture is prepared, comprising a liquid phenolic resin of the 1 stage commercial type with a formaldehyde / phenol ratio of approximately 1/1 and ground limestone with an average particle size of between 17 and 25 microns, using a mixing ratio by net weight of
 EMI25.1
 1/1. The mixture is then heated to 32 ° C. and applied with a roller on the fiber support.



  About 10.4 kg of adhesive are applied per ream.



   Using ordinary sandpaper making equipment, the 50 grit abrasive is electrostatically projected onto the fibers supporting the manufacturing mixture by applying approximately 28.1 kg per ream of grain.



   The support coated with abrasive adhesive is then heated to 79.50 ° C. for 1 hour and to 930 ° C. for 2 hours in the manufacturing ramp. After drying, a primer is then applied by roller coating methods, with an amount of approximately 10.4 kg / ream being applied. The primer mixture is made up of the same 1/1 phenolic resin charge ratio. Drying and hardening are then carried out by heating the coated material for 1 hour at 65 ° C., for 4 hours at 79 ° C. and for 16 hours at 1070 ° C.

  <Desc / Clms Page number 26>

 



   After the material has hardened, it is moistened in the usual manner to a moisture content of less than 8% by weight. The material is then flexed uniformly and cut into the matrix into three 17.8 cm discs. These discs are then tested on an ordinary pneumatic disc wheel using 4140 steel which has undergone a quenching and tempering operation (hardness 285-320 BHN) as a work piece and compared with a control disc produced and handled exactly. the same way except that the abrasive grains consisted of molten brown alumina.



  In these tests, the abrasive disc is placed on the disc wheel in the usual way and a work piece is placed so that it engages the disc on the 2.54 cm flat side at an angle of 10- 15. We pass the disc back then forward along the workpiece.



   The abrasive disc is rotated in this test at a nominal speed of 5500 revolutions per minute on a support pad of the hard rubber type with a diameter of 17.8 cm. A force of introduction of its own weight of 3.6 to 7.25 kg is exerted on the workpiece. The test is carried out for 30 seconds, after which the material removed from the bar is measured (weight before grinding minus weight after grinding) and it is recorded. This sequence is continued until the measured material removed is 5 g or less per grinding interval.



  The total material removed in this way for the test disc is compared to the total material removed for the control disc (cutting efficiency as a relative percentage).



  The average of the results of the grinding tests is given

  <Desc / Clms Page number 27>

 in Table VI. The percentages for the yield are taken in relation to 100% for the control.



   TABLE VI Tests of grinding wheels with resin discs
 EMI27.1
 
 <tb>
 <tb> 3.6 <SEP> kg <SEP> 7.2 <SEP> kg
 <tb> Type <SEP> from a-Exem-Poids <SEP> Rende-Exem-Poids <SEP> Yield
 <tb> lumine <SEP> ple <SEP> from <SEP> ment <SEP> in <SEP> ple <SEP> from <SEP> in <SEP>% <SEP> (g)
 <tb> cut <SEP>% <SEP> (g) <SEP> cut
 <tb> Brown <SEP> 41 <SEP> 66 <SEP> (100) <SEP> 45 <SEP> 166 <SEP> (100)
 <tb> (witness)
 <tb> Sol-gel <SEP> 42 <SEP> 50 <SEP> 76 <SEP> 46 <SEP> 142 <SEP> 86
 <tb> Sol-gel <SEP> 43 <SEP> 34 <SEP> 52 <SEP> 47 <SEP> 115 <SEP> 69
 <tb> Sol-gel <SEP> 44 <SEP> 32 <SEP> 48 <SEP> 48 <SEP> 83 <SEP> 50
 <tb>
 
The results of Table VI show cutting yields in relative% for the alumina abrasive resin discs produced according to the present invention, being between 48 and 86%, with an average of 64%,

   compared to the yield of a standard brown molten alumina abrasive resin disc.



   Examples 1 to 5 and Examples 10 to 14 are used to illustrate Figure 1, which shows an increase in density with an increase in the rate of heating or cooking to the sintering temperature for the alumina product. sintered, high purity of the present invention. Figure 1 gives values with non-calcined alumina, and calcined alumina at 600 C, which are sintered at 460 C for approximately 20 minutes.

   Densities greater than 3.4 g / cm3 are obtained with a rapid heating rate of approximately 20 seconds at a sintering temperature of 14000 C. Slow heating rates of 1 to 5 hours at a

  <Desc / Clms Page number 28>

 sintering temperature of 1400 C gives less dense materials with densities around 3.0 g /
 EMI28.1
 Examples 6 to 9 and Examples 15 to 18 also show that an increase in density is obtained as a function of an increased heating rate. This is how this relation is verified as well for calcined alumina as for non-calcined alumina, and at different sintering temperatures.



   Examples 1 to 18 are used to illustrate Figure 2, which demonstrates a decrease in the intrusion volume with an increase in density for the high purity sintered alumina of the present invention. Figure 2 gives values for non-calcined alumina, and calcined alumina at 600 C, which are sintered at 1400 C and 1450 C for approximately 20 minutes. As can be seen in FIG. 2, this relationship between the intrusion volume and the density is verified as well for calcined alumina as for non-calcined alumina at different sintering temperatures. Figure 2 shows samples with densities. lying between 3.3 and 3.5 g / cm3 having a practically zero intrusion volume.

   If we combine the results of Figures 1 and 2, we can say that a rapid heating rate of less than a few minutes gives a dense material with an almost zero intrusion volume.



   Examples 2 to 8, Examples 11 to 17 and Examples 19 to 21 are used to illustrate Figure 3, which shows an increase in Knoop hardness with an increase in density for the sintered alumina product. the present invention. That relation

  <Desc / Clms Page number 29>

 is equally true for calcined alumina as for non-calcined alumina, at different heating rates and at sintering temperatures.



  Figure 3 shows a hardness between 1300 and 1800 klos for the denser alumina materials (greater than 3.4 g / cm). These results can be compared to a hardness of around 2100 klos for standard molten brown alumina, which has a density of around 4.0 g / cm and zero porosity. If we combine the results of Figures 1,2 and 3, we can say that a rapid heating rate gives a dense material with an almost zero intrusion volume and high hardness.



   Examples 34 to 37 are given to illustrate Figure 4, which shows an increase in density with an increase in the sintering temperature for the high purity, sintered alumina of the present invention. This relationship is just as true for calcined alumina as for non-calcined alumina at different heating rates. Figure 4 shows alumina materials having densities lying in-
 EMI29.1
 3 be around 3, 4 and 3, 6 after having been quickly heated in 1-5 minutes and sintered at temperatures between 14000 and 1600 C.

   Using the results of Figures 1,2, 3 and 4, a rapid heating rate of only a few minutes combined with a sintering temperature above 1400 C, gives a dense material with a practically zero intrusion volume and a high hardness.



   Examples 22 to 33 illustrate Figure 5, which shows that the sintering time has little effect on the density of the high purity sintered alumina.

  <Desc / Clms Page number 30>

 the present invention. Figure 5 gives values for non-calcined alumina, and calcined alumina at 600 C, which are sintered at 1400 C, and rapidly heated in 15-30 seconds. This relationship between the sintering time and the density is verified both for calcined alumina and for non-calcined alumina at different heating rates and sintering temperatures.



  Figure 5 relates densities of alumina in a narrow range of about 3.35 to 3.5 g / cm3 for a wide range of sintering times from less than one minute to 30 minutes. From the results of Figures 1,4 and 5, it can be seen that the present invention achieves direct cost savings in fuel used for the furnace. The alumina materials simply need to be quickly heated in a short period of time to a relatively low sintering temperature, and held at that sintering temperature for only a few minutes, to obtain a dense alumina material with a practically zero intrusion volume and high hardness.



   It should be understood that the present invention is in no way limited to the above embodiments, and that many modifications can be made thereto without departing from the scope of this patent.


    

Claims (69)

REVENDICATIONS 1. Procédé d'obtention de grains d'alumine frittés, de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) la préparation d'une dispersion comprenant environ 2 à environ 60% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) la gélification de cette dispersion ; c) le séchage de la dispersion gélifiée ; d) le broyage de la matière séchée pour former des grains ; e) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et f) la poursuite du chauffage des grains à une EMI31.1 température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 1700 C pendant un temps de frittage suffisant.  CLAIMS 1. A process for obtaining high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following stages: a) the preparation of a dispersion comprising approximately 2 to approximately 60% by weight of oxide monohydrate aluminum; b) gelation of this dispersion; c) drying the gelled dispersion; d) grinding the dried material to form grains; e) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and f) continuing to heat the beans to a  EMI31.1  sintering temperature between about 1200 C and about 1700 C for a sufficient sintering time. 2. Procédé d'obtention de grains d'alumine frittés de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) la préparation d'une dispersion comprenant environ 2 à environ 60% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) la gélification de cette dispersion ; c) le séchage de la dispersion gélifiée ; d) le broyage de la matière séchée pour former des grains ; e) la calcination des grains ; f) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et g) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 1200 C <Desc/Clms Page number 32> et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  2. A process for obtaining high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following stages: a) the preparation of a dispersion comprising approximately 2 to approximately 60% by weight of oxide monohydrate d aluminum; b) gelation of this dispersion; c) drying the gelled dispersion; d) grinding the dried material to form grains; e) calcining the grains; f) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and g) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 1200 C  <Desc / Clms Page number 32>  and around 17000C for a sufficient sintering time. 3. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que dans l'étape a) la dispersion contient environ 10 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium.  3. Method according to either of claims 1 and 2, characterized in that in step a) the dispersion contains about 10 to about 40% by weight of aluminum oxide monohydrate. 4. Procédé de production de grains d'alumine frittés, de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0, 1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) le placement de la dispersion dans une cellule électrophorétique comportant une anode et au moins une cathode ; c) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées pour entraîner le dépôt des particules provenant de la dispersion sur la cathode ; d) le séchage du dépôt ; e) le broyage du dépôt séché pour produire des grains ; f) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ;  4. A process for producing high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following steps: a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of monohydrate d aluminum oxide; b) placing the dispersion in an electrophoretic cell comprising an anode and at least one cathode; c) applying an electrical potential between the anode and the aforementioned cathode to cause the deposition of particles from the dispersion on the cathode; d) drying of the deposit; e) grinding the dried deposit to produce grains; f) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; et g) la poursuite du chauffage des particules à une température de frittage se situant entre environ 12000C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  and g) continuing to heat the particles to a sintering temperature between about 12000C and about 17000C for a sufficient sintering time. 5. Procédé d'obtention de grains d'alumine frittés de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) la formation d'une dispersion liquide com- <Desc/Clms Page number 33> prenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) le placement de la dispersion dans une cellule électrophorétique comportant une anode et au moins une cathode ; c) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées pour entraîner le dépôt des particules provenant de la dispersion sur la cathode ; d) le séchage du dépôt ; e) le broyage du dépôt séché pour produire des grains ; f) la calcination des grains ; g) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ;  5. Method for obtaining high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following steps: a) the formation of a liquid dispersion  <Desc / Clms Page number 33>  taking about 0.1 to about 40% by weight of aluminum oxide monohydrate; b) placing the dispersion in an electrophoretic cell comprising an anode and at least one cathode; c) applying an electrical potential between the anode and the aforementioned cathode to cause the deposition of particles from the dispersion on the cathode; d) drying of the deposit; e) grinding the dried deposit to produce grains; f) calcining the grains; g) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; et h) la poursuite du chauffage des particules à une température de frittage se situant entre environ 12000C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  and h) continuing to heat the particles to a sintering temperature between about 12000C and about 17000C for a sufficient sintering time. 6. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que dans l'étape c), la cathode est alimentée de façon continue dans la cellule électrophorétique pendant que l'on applique le potentiel électrique.  6. Method according to either of claims 4 and 5, characterized in that in step c), the cathode is supplied continuously in the electrophoretic cell while the electrical potential is applied. 7. Procédé d'obtention de grains d'alumine frittés de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans une cel- <Desc/Clms Page number 34> Iule électrophorétique comportant une anode, une cathode et au moins une membrane disposée entre cette anode et cette cathode ; (c) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées ; (d) le séchage du dépôt résultant ; (e) le broyage du dépôt déposé pour produire des grains ;  7. Process for obtaining high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following stages: (a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of monohydrate aluminum oxide; (b) placing the dispersion in a cell  <Desc / Clms Page number 34>  Electrophoretic unit comprising an anode, a cathode and at least one membrane disposed between this anode and this cathode; (c) applying an electrical potential between the above anode and the cathode; (d) drying the resulting deposit; (e) grinding the deposited deposit to produce grains; (f) le chauffage rapides des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et (g) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 1700 C pendant un temps de frittage suffisant.  (f) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and (g) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 1200 C and about 1700 C for a sufficient sintering time. 8. Procédé de production de grains d'alumine frittés de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans une cellule électrophorétique comportant une anode, une cathode et au moins une membrane disposée entre cette anode et cette cathode ; (c) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées ; (d) le séchage du dépôt résultant ; (e) le broyage du dépôt séché pour produire des grains ; (f) la calcination des grains ;  8. A method for producing high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following stages: (a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of monohydrate d aluminum oxide; (b) placing the dispersion in an electrophoretic cell comprising an anode, a cathode and at least one membrane disposed between this anode and this cathode; (c) applying an electrical potential between the above anode and the cathode; (d) drying the resulting deposit; (e) grinding the dried deposit to produce grains; (f) calcining the grains; (g) le chauffage rapide des grains jusqu'à une <Desc/Clms Page number 35> température au-dessus d'environ 1200 C ; et (h) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  (g) rapid heating of the grains to a  <Desc / Clms Page number 35>  temperature above about 1200 C; and (h) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 1200 C and about 17000 C for a sufficient sintering time. 9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que dans l'étape (b) la cathode est recouverte d'une membrane.  9. Method according to either of claims 7 and 8, characterized in that in step (b) the cathode is covered with a membrane. 10. Procédé suivant la revendication 9, caractérisé en ce que la cathode comporte au moins un trou transversal s'étendant sur toute la longueur de celle-ci.  10. Method according to claim 9, characterized in that the cathode comprises at least one transverse hole extending over the entire length thereof. 11. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que la cellule électrophorétique comprend en outre des moyens pour agiter cette dispersion liquide dans l'aire immédiatement voisine de la cathode.  11. Method according to either of Claims 7 and 8, characterized in that the electrophoretic cell further comprises means for agitating this liquid dispersion in the area immediately adjacent to the cathode. 12. Procédé suivant la revendication 11, caractérisé en ce que dans l'étape (c), on agite la dispersion liquide pendant que l'on applique le potentiel électrique.  12. Method according to claim 11, characterized in that in step (c), the liquid dispersion is stirred while the electrical potential is applied. 13. Procédé de production ce grains d'alumine frittés de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans les chambres anodiques et à membrane d'une cellule électrophorétique contenant une anode, une cathode et au moins une membrane disposée entre cette anode et cette cathode ; (c) le placement d'un liquide conducteur dans <Desc/Clms Page number 36> la chambre cathodique de la cellule électrophorétique précitée ; (d) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitée ; (e) le séchage du dépôt résultant ; (f) le broyage du dépôt séché pour obtenir des grains ;  13. A process for producing this high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following stages: (a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of monohydrate d aluminum oxide; (b) placing the dispersion in the anode and membrane chambers of an electrophoretic cell containing an anode, a cathode and at least one membrane disposed between this anode and this cathode; (c) placing a conductive liquid in  <Desc / Clms Page number 36>  the cathode chamber of the aforementioned electrophoretic cell; (d) applying an electrical potential between the anode and the aforementioned cathode; (e) drying the resulting deposit; (f) grinding the dried deposit to obtain grains; (g) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et (h) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 12000C et environ 1700 C pendant un temps de frittage suffisant.  (g) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and (h) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 12000C and about 1700C for a sufficient sintering time. 14. Procédé de production de grains d'alumine frittés de haute pureté, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans les chambres anodique et à membrane d'une cellule électrophorétique contenant une anode, une cathode et au moins une membrane disposée entre l'anode et la cathode ; (c) le placement d'un liquide conducteur dans la chambre cathodique de la cellule électrophorétique précitée ; (d) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées ; (e) le séchage du dépôt résultant ; (f) le broyage du dépôt séché pour obtenir des grains ; <Desc/Clms Page number 37> (g) la calcination des grains ;  14. Process for the production of high purity sintered alumina grains, characterized in that it comprises the following stages: (a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of monohydrate d aluminum oxide; (b) placing the dispersion in the anode and membrane chambers of an electrophoretic cell containing an anode, a cathode and at least one membrane disposed between the anode and the cathode; (c) placing a conductive liquid in the cathode chamber of the aforementioned electrophoretic cell; (d) applying an electrical potential between the above anode and the cathode; (e) drying the resulting deposit; (f) grinding the dried deposit to obtain grains;  <Desc / Clms Page number 37>  (g) calcining the grains; (h) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et (i) la poursuite du chauffage des grains à EMI37.1 une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 1700 C pendant un temps de frittage suffisant.  (h) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and (i) continuing to heat the grains to  EMI37.1  a sintering temperature between about 1200 C and about 1700 C for a sufficient sintering time. 15. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 13 et 14, caractérisé en ce que dans l'étape (c) le liquide conducteur comprend un acide dilué.  15. Method according to either of claims 13 and 14, characterized in that in step (c) the conductive liquid comprises a dilute acid. 16. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7,8, 13 et 14, caractérisé en ce que la membrane comprend une membrane échangeuse d'ions.  16. Method according to any one of claims 7,8, 13 and 14, characterized in that the membrane comprises an ion exchange membrane. 17. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7,8, 13 et 14, caractérisé en ce que la membrane comprend une membrane microporeuse.  17. Method according to any one of claims 7,8, 13 and 14, characterized in that the membrane comprises a microporous membrane. 18. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7,8, 13 et 14, caractérisé en ce que la membrane est amenée en continu à la cellule électrophorétique pendant que le potentiel électrique est appliqué.  18. Method according to any one of claims 7,8, 13 and 14, characterized in that the membrane is continuously fed to the electrophoretic cell while the electrical potential is applied. 19. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4, 5, 7,8, 13 et 14, caractérisé en ce que dans l'étape (a) la dispersion liquide comprend 5 à 15% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium.  19. Method according to any one of claims 4, 5, 7,8, 13 and 14, characterized in that in step (a) the liquid dispersion comprises 5 to 15% by weight of oxide monohydrate aluminum. 20. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4,5, 7,8, 13 et 14, caractérisé en ce que la cathode comprend du métal inerte.  20. A method according to any one of claims 4,5, 7,8, 13 and 14, characterized in that the cathode comprises inert metal. 21. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 4,5, 7,8, 13 et 14, caractérisé en ce que l'anode comprend du métal inerte.  21. A method according to any one of claims 4,5, 7,8, 13 and 14, characterized in that the anode comprises inert metal. 22. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2,4, 5,7, 8,13 et 14, caractérisé en ce que dans l'étape (a) la dispersion liquide comprend une <Desc/Clms Page number 38> dispersion aqueuse.  22. Method according to any one of claims 1, 2,4, 5,7, 8,13 and 14, characterized in that in step (a) the liquid dispersion comprises a  <Desc / Clms Page number 38>  aqueous dispersion. 23. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2,4, 5,7, 8,13 et 14, caractérisé en ce que dans l'étape (a), on ajoute environ 0,02 à environ 0,25 mole d'un acide volatil par mole de monohydrate d'oxyde d'aluminium comme adjuvant de dispersion à la dispersion.  23. Method according to any one of claims 1, 2,4, 5,7, 8,13 and 14, characterized in that in step (a), about 0.02 to about 0.25 mol are added of one volatile acid per mole of aluminum oxide monohydrate as a dispersion adjuvant. 24. Procédé suivant la revendication 23, caractérisé en ce que l'acide est de l'acide nitrique.  24. The method of claim 23, characterized in that the acid is nitric acid. 25. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2,5, 8 et 14, caractérisé en ce que les grains sont calcinés à une température d'environ 2500C à environ 800 C.  25. A method according to any one of claims 2,5, 8 and 14, characterized in that the grains are calcined at a temperature of about 2500C to about 800 C. 26. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1, 2,4, 5,7, 8,13 et 14, caractérisé en ce que l'on réalise le chauffage rapide en moins de 20 minutes.  26. Method according to any one of claims 1, 2,4, 5,7, 8,13 and 14, characterized in that rapid heating is carried out in less than 20 minutes. 27. Procédé suivant la revendication 26, caractérisé en ce que l'on réalise le chauffage rapide en moins de 5 minutes.  27. The method of claim 26, characterized in that the rapid heating is carried out in less than 5 minutes. 28. Procédé suivant la revendication 27, caractérisé en ce que l'on réalise le chauffage rapide en moins de 1 minute.  28. The method of claim 27, characterized in that the rapid heating is carried out in less than 1 minute. 29. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1,2, 4,5, 7,8, 13 et 14, caractérisé en ce que le temps de frittage suffisant est d'environ 1 à environ 30 minutes.  29. A method according to any one of claims 1,2, 4,5, 7,8, 13 and 14, characterized in that the sufficient sintering time is from about 1 to about 30 minutes. 30. Procédé suivant la revendication 29, caractérisé en ce que le temps de frittage suffisant est inférieur à 5 minutes.  30. The method of claim 29, characterized in that the sufficient sintering time is less than 5 minutes. 31. Procédé suivant l'une quelconque des re- <Desc/Clms Page number 39> vendications 1, 2,4, 5,7, 8,13 et 14, caractérisé en ce que la température de frittage se situe entre 1400 C et 1600 C.  31. A method according to any of the  <Desc / Clms Page number 39>  vendications 1, 2,4, 5,7, 8,13 and 14, characterized in that the sintering temperature is between 1400 C and 1600 C. 32. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : a) la préparation d'une dispersion comprenant environ 2 à environ 60% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) la gélification de cette dispersion ; c) le séchage de la dispersion gélifiée pour vaporiser l'eau libre ; d) le broyage de la matière séchée pour former des grains ; e) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et f) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 1700 C pendant un temps de frittage suffisant.  32. Sintered alumina grains of high purity manufactured according to a process comprising the following stages: a) the preparation of a dispersion comprising approximately 2 to approximately 60% by weight of aluminum oxide monohydrate; b) gelation of this dispersion; c) drying the gelled dispersion to vaporize the free water; d) grinding the dried material to form grains; e) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and f) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 1200 C and about 1700 C for a sufficient sintering time. 33. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : a) la préparation d'une dispersion comprenant environ 2 à environ 60% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) la gélification de cette dispersion ; c) le séchage de la dispersion gélifiée pour vaporiser l'eau libre ; d) le broyage de la matière séchée pour former des grains ; <Desc/Clms Page number 40> e) la calcination des grains ; f) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et g) la poursuite du chauffage des grains à une EMI40.1 température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 1700 C pendant un temps de frittage suffisant.  33. High purity sintered alumina grains produced according to a process comprising the following stages: a) the preparation of a dispersion comprising approximately 2 to approximately 60% by weight of aluminum oxide monohydrate; b) gelation of this dispersion; c) drying the gelled dispersion to vaporize the free water; d) grinding the dried material to form grains;  <Desc / Clms Page number 40>  e) calcining the grains; f) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and g) continuing to heat the beans to a  EMI40.1  sintering temperature between about 1200 C and about 1700 C for a sufficient sintering time. 34. Grains suivant l'une ou l'autre des revendications 32 et 33, caractérisés en ce que dans l'étape a) la dispersion contient environ 10 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium.  34. Grains according to either of claims 32 and 33, characterized in that in step a) the dispersion contains about 10 to about 40% by weight of aluminum oxide monohydrate. 35. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0, 1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) le placement de la dispersion dans une cellule électrophorétique comportant une anode et au moins une cathode ; c) l'application d'un potentiel électrique entre cette anode et cette cathode pour entraîner le dépôt des particules provenant de la dispersion sur la cathode ; d) le séchage du dépôt ; e) le broyage du dépôt séché pour produire des grains ; f) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ;  35. High purity sintered alumina grains produced according to a process comprising the following stages: a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of aluminum oxide monohydrate; b) placing the dispersion in an electrophoretic cell comprising an anode and at least one cathode; c) applying an electrical potential between this anode and this cathode to cause the deposition of particles from the dispersion on the cathode; d) drying of the deposit; e) grinding the dried deposit to produce grains; f) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; et g) la poursuite du chauffage des particules à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 1700 C pendant un temps de frittage suffisant. <Desc/Clms Page number 41>  and g) continuing to heat the particles to a sintering temperature between about 1200 C and about 1700 C for a sufficient sintering time.  <Desc / Clms Page number 41>   36. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; b) le placement de la dispersion dans une cellule électrophorétique comportant une anode et au moins une cathode ; c) l'application d'un potentiel électrique entre cette anode et cette cathode pour entraîner le dépôt des particules provenant de la dispersion sur la catho- de ; d) le séchage du dépôt ; e) le broyage du dépôt séché pour produire des grains ; f) la calcination des grains ; g) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ;  36. Sintered alumina grains of high purity manufactured according to a process comprising the following stages: a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of aluminum oxide monohydrate; b) placing the dispersion in an electrophoretic cell comprising an anode and at least one cathode; c) applying an electrical potential between this anode and this cathode to cause the deposition of particles from the dispersion on the cathode; d) drying of the deposit; e) grinding the dried deposit to produce grains; f) calcining the grains; g) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; et h) la poursuite du chauffage des particules à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  and h) continuing to heat the particles to a sintering temperature between about 1200 C and about 17000 C for a sufficient sintering time. 37. Grains suivant l'une ou l'autre des revendications 35 et 36, caractérisés en ce que dans l'étape c), la cathode est amenée en continu à la cellule électrophorétique pendant que le potentiel électrique est appli- EMI41.1 qué.  37. Grains according to either of claims 35 and 36, characterized in that in step c), the cathode is continuously fed to the electrophoretic cell while the electrical potential is applied.  EMI41.1  than. 38. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : <Desc/Clms Page number 42> (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans une cellule électrophorétique comportant une anode, une cathode et au moins une membrane placée entre cette anode et cette cathode ; (c) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées ; (d) le séchage du dépôt résultant ; (e) le broyage du dépôt séché pour produire des grains ;  38. High purity sintered alumina grains produced according to a process comprising the following stages:  <Desc / Clms Page number 42>  (a) forming a liquid dispersion comprising from about 0.1 to about 40% by weight of aluminum oxide monohydrate; (b) placing the dispersion in an electrophoretic cell comprising an anode, a cathode and at least one membrane placed between this anode and this cathode; (c) applying an electrical potential between the above anode and the cathode; (d) drying the resulting deposit; (e) grinding the dried deposit to produce grains; (f) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et (g) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  (f) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and (g) continuing to heat the grains to a sintering temperature of between about 1200 C and about 17000 C for a sufficient sintering time. 39. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans une cellule électrophorétique comportant une anode, une cathode et au moins une membrane disposée entre cette anode et cette cathode ; (c) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées ; (d) le séchage du dépôt résultant ; (e) le broyage du dépôt séché pour produire <Desc/Clms Page number 43> des grains ; (f) la calcination des grains ;  39. High purity sintered alumina grains made by a process comprising the following steps: (a) forming a liquid dispersion comprising from about 0.1 to about 40% by weight of aluminum oxide monohydrate; (b) placing the dispersion in an electrophoretic cell comprising an anode, a cathode and at least one membrane disposed between this anode and this cathode; (c) applying an electrical potential between the above anode and the cathode; (d) drying the resulting deposit; (e) grinding the dried deposit to produce  <Desc / Clms Page number 43>  seeds ; (f) calcining the grains; (g) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et (h) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 12000C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  (g) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and (h) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 12000C and about 17000C for a sufficient sintering time. 40. Grains suivant l'une ou l'autre des revendications 38 et 39, caractérisés en ce que dans l'étape (b) la cathode est recouverte d'une membrane.  40. Grains according to either of claims 38 and 39, characterized in that in step (b) the cathode is covered with a membrane. 41. Grains suivant la revendication 40, caractérisés en ce que la cathode comporte au moins un trou transversal s'étendant sur toute la largeur de celle-ci.  41. Grains according to claim 40, characterized in that the cathode has at least one transverse hole extending over the entire width thereof. 42. Grains suivant l'une ou l'autre des revendications 38 et 39, caractérisés en ce que la cellule électrophorétique comprend en outre des moyens pour agi- EMI43.1 ter liquide dans l'aire immédiatement voiter la dispers sine de la cathode.  42. Grains according to either of claims 38 and 39, characterized in that the electrophoretic cell further comprises means for agitating  EMI43.1  ter liquid in the area immediately see the dispersed sine of the cathode. 43. Grains suivant la revendication 42, caractérisés en ce que dans l'étape (c), on agite la dispersion liquide pendant que le potentiel électrique est appliqué.  43. Grains according to claim 42, characterized in that in step (c), the liquid dispersion is stirred while the electric potential is applied. 44. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans les chambres anodique et à membrane d'une cellule électrophorétique comportant une anode, une cathode et au moins une mem- <Desc/Clms Page number 44> brane disposée entre cette anode et cette cathode ; (c) le placement d'un liquide conducteur dans la chambre cathodique de cette cellule électrophorétique ; (d) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées ; (e) le séchage du dépôt résultant ; (f) le broyage du dépôt séché pour produire des grains ;  44. High purity sintered alumina grains made by a process comprising the following steps: (a) forming a liquid dispersion comprising from about 0.1 to about 40% by weight of aluminum oxide monohydrate; (b) placing the dispersion in the anode and membrane chambers of an electrophoretic cell comprising an anode, a cathode and at least one mem-  <Desc / Clms Page number 44>  brane disposed between this anode and this cathode; (c) placing a conductive liquid in the cathode chamber of this electrophoretic cell; (d) applying an electrical potential between the above anode and the cathode; (e) drying the resulting deposit; (f) grinding the dried deposit to produce grains; (g) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et (h) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  (g) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and (h) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 1200 C and about 17000 C for a sufficient sintering time. 45. Grains d'alumine frittés de haute pureté fabriqués suivant un procédé comprenant les étapes suivantes : (a) la formation d'une dispersion liquide comprenant environ 0,1 à environ 40% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium ; (b) le placement de la dispersion dans les chambres anodique età membrane d'une cellule électrophorétique comportant une anode, une cathode et au moins une membrane disposée entre cette anode et cette cathode ; (c) le placement d'un liquide conducteur dans la chambre cathodique de cette cellule électrophoréti- que ; (d) l'application d'un potentiel électrique entre l'anode et la cathode précitées ; (e) le séchage du dépôt résultant ; (f) le broyage du dépôt séché pour produire <Desc/Clms Page number 45> des grains ; (g) la calcination des grains ;  45. Sintered alumina grains of high purity manufactured according to a process comprising the following stages: (a) the formation of a liquid dispersion comprising approximately 0.1 to approximately 40% by weight of aluminum oxide monohydrate; (b) placing the dispersion in the anode and membrane chambers of an electrophoretic cell comprising an anode, a cathode and at least one membrane disposed between this anode and this cathode; (c) placing a conductive liquid in the cathode chamber of this electrophoretic cell; (d) applying an electrical potential between the above anode and the cathode; (e) drying the resulting deposit; (f) grinding the dried deposit to produce  <Desc / Clms Page number 45>  seeds ; (g) calcining the grains; (h) le chauffage rapide des grains jusqu'à une température au-dessus d'environ 1200 C ; et (i) la poursuite du chauffage des grains à une température de frittage se situant entre environ 1200 C et environ 17000C pendant un temps de frittage suffisant.  (h) rapid heating of the grains to a temperature above about 1200 C; and (i) continuing to heat the grains to a sintering temperature between about 1200 C and about 17000 C for a sufficient sintering time. 46. Grains suivant l'une ou l'autre des revendications 44 et 45, caractérisés en ce que dans l'étape (c) le liquide conducteur comprend un acide dilué.  46. Grains according to either of claims 44 and 45, characterized in that in step (c) the conductive liquid comprises a dilute acid. 47. Grains suivant l'une quelconque des revendications 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que la membrane comprend une membrane échangeuse d'ions.  47. Grains according to any one of claims 38, 39, 44 and 45, characterized in that the membrane comprises an ion exchange membrane. 48. Grains suivant l'une quelconque des revendications 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que la membrane comprend une membrane microporeuse.  48. Grains according to any one of claims 38, 39, 44 and 45, characterized in that the membrane comprises a microporous membrane. 49. Grains suivant l'une quelconque des revendications 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que la membrane est amenée en continu à la cellule électrophorétique pendant que le potentiel électrique est appliqué.  49. Grains according to any one of claims 38, 39, 44 and 45, characterized in that the membrane is continuously fed to the electrophoretic cell while the electrical potential is applied. 50. Grains suivant l'une quelconque des revendications 35,36, 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que dans l'étape (a) la dispersion liquide comprend 5 à 15% en poids de monohydrate d'oxyde d'aluminium.  50. Grains according to any one of claims 35,36, 38,39, 44 and 45, characterized in that in step (a) the liquid dispersion comprises 5 to 15% by weight of oxide monoxide hydrate aluminum. 51. Grains suivant l'une quelconque des revendications 35,36, 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que la cathode comprend du métal inerte.  51. Grains according to any one of claims 35,36, 38,39, 44 and 45, characterized in that the cathode comprises inert metal. 52. Grains suivant l'une quelconque des revendications 35,36, 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que l'anode comprend du métal inerte.  52. Grains according to any one of claims 35,36, 38,39, 44 and 45, characterized in that the anode comprises inert metal. 53. Grains suivant l'une quelconque des re- <Desc/Clms Page number 46> vendications 32,33, 35,36, 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que dans l'étape (a) la dispersion liquide comprend une dispersion aqueuse.  53. Grains according to any of the  <Desc / Clms Page number 46>  vendications 32,33, 35,36, 38,39, 44 and 45, characterized in that in step (a) the liquid dispersion comprises an aqueous dispersion. 54. Grains suivant l'une quelconque des revendications 32,33, 35,36, 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que dans l'étape (a), on ajoute environ 0,02 à environ 0,25 mole d'un acide volatil par mole de monohydrate d'oxyde d'aluminium comme adjuvant de dispersion à la dispersion.  54. Grains according to any one of claims 32.33, 35.36, 38.39, 44 and 45, characterized in that in step (a), about 0.02 to about 0.25 mol are added of one volatile acid per mole of aluminum oxide monohydrate as a dispersion adjuvant. 55. Grains suivant la revendication 54, caractérisés en ce que l'acide est de l'acide nitrique.  55. Grains according to claim 54, characterized in that the acid is nitric acid. 56. Grains suivant l'une quelconque des revendications 33,36, 39 et 45, caractérisés en ce qu'ils sont calcinés à une température d'environ 2500C à environ 800 C.  56. Grains according to any one of claims 33,36, 39 and 45, characterized in that they are calcined at a temperature of about 2500C to about 800 C. 57. Grains suivant l'une quelconque des revendications 32,33, 35,36, 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que l'on réalise le chauffage rapide en moins de 20 minutes.  57. Grains according to any one of claims 32.33, 35.36, 38.39, 44 and 45, characterized in that rapid heating is carried out in less than 20 minutes. 58. Grains suivant la revendication 57, caractérisés en ce que l'on réalise le chauffage rapide en moins de 5 minutes.  58. Grains according to claim 57, characterized in that rapid heating is carried out in less than 5 minutes. 59. Grains suivant la revendication 58, caractérisés en ce que l'on réalise le chauffage rapide en EMI46.1 0 moins de 1 minute.  59. Grains according to claim 58, characterized in that the rapid heating is carried out  EMI46.1  0 less than 1 minute. 60. Grains suivant l'une quelconque des revendications 32,33, 35,36, 38,39, 44 et 45, caractérisés en ce que le temps de frittage suffisant est d'environ 1 à environ 30 minutes.  60. Grains according to any one of claims 32,33, 35,36, 38,39, 44 and 45, characterized in that the sufficient sintering time is from about 1 to about 30 minutes. 61. Grains suivant la revendication 60, caractérisés en ce que le temps de frittage suffisant est inférieur à 5 minutes. <Desc/Clms Page number 47>  61. Grains according to claim 60, characterized in that the sufficient sintering time is less than 5 minutes.  <Desc / Clms Page number 47>   62. Grains suivant l'une quelconque des revendications 32,33, 35,36, 38,39, 44 et 45, caractéri- EMI47.1 sés en ce que la température de frittage se situe entre 1400 C et 1600 C.  62. Grains according to any one of claims 32.33, 35.36, 38.39, 44 and 45, character-  EMI47.1  ses in that the sintering temperature is between 1400 C and 1600 C. 63. Grains d'alumine de haute pureté, frittés, denses, de porosité fermée.  63. High purity, sintered, dense alumina grains with closed porosity. 64. Grains suivant la revendication 63, comprenant au moins 99,0% en poids de A1203.  64. Grains according to claim 63, comprising at least 99.0% by weight of A1203. 65. Article abrasif revêtu comprenant des grains suivant l'une quelconque des revendications 32, 33,35, 36,38, 39,44, 45 et 63.  65. A coated abrasive article comprising grains according to any one of claims 32, 33.35, 36.38, 39.44, 45 and 63. 66. Article abrasif non tissé comprenant des grains suivant l'une quelconque des revendications 32, 33,35, 36,38, 39,44, 45 et 63.  66. A nonwoven abrasive article comprising grains according to any one of claims 32, 33.35, 36.38, 39.44, 45 and 63. 67. Article abrasif non tissé comprenant des grains suivant l'une quelconque des revendications 32, 33,35, 36,38, 39,44, 45 et 63.  67. A nonwoven abrasive article comprising grains according to any one of claims 32, 33.35, 36.38, 39.44, 45 and 63. 68. Article réfractaire comprenant des grains suivant l'une quelconque des revendications 32,33, 35, 36,38, 39,44, 45 et 63.  68. A refractory article comprising grains according to any one of claims 32,33, 35, 36,38, 39,44, 45 and 63. 69. Grains d'alumine frittés de haute pureté, leur procédé de préparation et leur utilisation, tels que décrits ci-dessus, notamment dans les Exemples donnés.  69. Sintered alumina grains of high purity, their preparation process and their use, as described above, in particular in the Examples given.
BE0/211563A 1982-09-23 1983-09-21 HIGH PURITY ALUMINA BE897802A (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US42199382A 1982-09-23 1982-09-23

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE897802A true BE897802A (en) 1984-01-16

Family

ID=23672945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE0/211563A BE897802A (en) 1982-09-23 1983-09-21 HIGH PURITY ALUMINA

Country Status (5)

Country Link
JP (1) JPS5983932A (en)
AU (1) AU1935483A (en)
BE (1) BE897802A (en)
DE (1) DE3334098A1 (en)
IL (1) IL69785A0 (en)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NZ210805A (en) * 1984-01-19 1988-04-29 Norton Co Aluminous abrasive grits or shaped bodies
ZA854133B (en) * 1984-06-14 1986-05-28 Norton Co Process for producing alumina bodies
DE3503668A1 (en) * 1985-02-04 1986-08-07 Vereinigte Aluminium-Werke AG, 1000 Berlin und 5300 Bonn METHOD FOR PRODUCING CERAMIC MOLDED BODIES
DE3801328A1 (en) * 1988-01-19 1989-07-27 Asea Brown Boveri METHOD FOR PRODUCING A MOLDED BODY FROM OXIDE CERAMIC
EP0394463B1 (en) * 1988-08-12 1995-06-28 Ube Industries, Ltd. Carbide fibers with high strength and high modulus of elasticity and polymer composition used for their production
JP2824130B2 (en) * 1989-07-25 1998-11-11 株式会社クラレ Thermochromic composite fiber
EP0678489A1 (en) * 1994-04-19 1995-10-25 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Sintered alumina and procces for its production
AT519483B1 (en) * 2016-12-20 2018-12-15 Tyrolit Schleifmittelwerke Swarovski Kg PROCESS FOR PREPARING ABRASIVE PARTICLES

Also Published As

Publication number Publication date
AU1935483A (en) 1984-03-29
DE3334098A1 (en) 1984-04-26
JPS5983932A (en) 1984-05-15
IL69785A0 (en) 1983-12-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0188950B1 (en) Process for the production of porous and permeable inorganic membranes
CN114149260B (en) Low-thermal-conductivity high-entropy ceramic thermal barrier coating material
EP0136937B1 (en) Process for producing microfiltration, ultrafiltration or reverse osmosis elements
CH622281A5 (en)
FR2614293A1 (en) COMPOSITION OF STABILIZED METAL OXIDES.
CN1214666A (en) Tape cast silicon carbide dummy wafer
FR2587991A1 (en) STABILIZED METAL OXIDE COMPOSITION AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
FR2591529A1 (en) COMPOSITE MATERIAL BASED ON TITANIUM OR TITANIUM ALLOY AND PROCESS FOR PREPARING THE SAME
CN108261928A (en) Pure silicon carbide ceramics membrane component and preparation method thereof
EP2879800B1 (en) Sintered alumina particle
BE897802A (en) HIGH PURITY ALUMINA
KR20170121188A (en) Friable ceramic-bonded diamond composite particles and methods to produce same
WO2009127796A1 (en) Melted grains coated with silica
KR100415384B1 (en) High-density sintered ITO compact and manufacturing method
EP3247689B1 (en) Process for the manufacturing of an aluminosilicate-based material, and of an aluminosilicate-based composite material
WO2011052160A1 (en) Method for producing ito sintered body and method for producing ito sputtering target
WO2001027345A1 (en) Sputtering target and method for preparing the same and film-forming method
FR2488877A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING ALKALINE-EARTH ZIRCONATE POWDER
WO1996022829A1 (en) Inorganic porous support for a filtration membrane and manufacturing process
FR2594433A1 (en) ABRASIVE GRAIN AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME
JPH02236292A (en) Production of carbonaceous electrode plate for electrolytic production of fluorine
FR2521981A1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF A FORMED BOEHMITE PRODUCT AND A FORMED AND CALCINED BOEHMITE PRODUCT
FR2709486A1 (en) Ceramics conducting ions.
EP0107352A1 (en) Formation of alumina products from a liquid dispersion through the use of membrane electrophoretic deposition
JPS5974299A (en) Production of alumina product

Legal Events

Date Code Title Description
RE Patent lapsed

Owner name: KENNECOTT CORP.

Effective date: 19840921