-
Poliermittelmischung Die Erfindung betrifft eine Poliermittelmischung
für Glas und Stein, die im wesentlichen aus einer Mischung von feinzerteiltem Zirkon
und mindestens einem feinzerteilten Metalloxydzusatz aus der Gruppe Zn0, Fe2O3 und
Cd0 besteht.
-
Zirkon, ein weit verbreitetes Mineral, das chemisch mit Zirkoniumorthosilikat
(ZrSi04) bezeichnet wird, wurde schon früher als Poliermittel für Glas vorgeschlagen,
jedoch wegen der relativ langen Polierzeit, die es erfordert, nicht viel verwendet.
-
Man hat auch bereits Zinkoxyd oder Eisenoxyd allein zum Polieren von
Glas eingesetzt. Auch bei Verwendung dieser Oxyde ist die erforderliche Polierzeit
verhältnismäßig zu lang, um eine befriedigende Polierwirkung zu erhalten.
-
Es hat sich nun herausgestellt, daß Poliermittelmischungen, die im
wesentlichen aus einer Mischung von Zirkon und mindestens einem Metalloxvdzusatz
bestehen, in flüssiger Verteilung mit unerwartet günstigen Ergebnissen zum Polieren
von Glas oder Stein verwendet werden können. Als Metalloxydzusätze werden Zinkoxyd,
Eisenoxyd oder Cadmiumoxyd eingesetzt. Im nachstehenden Beispiel werden Herstellung
und Anwendungsweise einer erfindungsgemäßen Poliermittelmischung, die aus Zirkon
und Zinkoxyd besteht, beim Polieren von Glas beschrieben.
-
Im folgenden sind alle Prozentangaben und Verhältnisse auf das Gewicht
bezogen.
-
Beispiel 1 Eine Mischung aus 50'% Zirkon und 50% Zinkoxyd (Zn0) wurde
durch gründliches Mischen der beiden Materialien in feinzerteiltem Zustand hergestellt.
Die erhaltene Mischung wurde dann zum Polieren der Oberfläche von optischen Kronglaslinsen-Rohlingen
verwendet. Die flachen Rohlinge waren vorher auf eine Endstärke von etwa 0,25 Mikron
abgeschliffen worden. Es wurde mit einer kontinuierlich gespeisten Topftyp-Poliermaschine
mit etwa 550 Umdrehungen je Minute und einem Druck von 0,42 kg/cm2 poliert. Dabei
wurde eine wäßrige Aufschlämmung der obigen Mischung mit 10% Feststoffgehalt kontinuierlich
auf ein übliches weiches Filzpoliertuch gegeben.
-
Es wurde eine Anzahl von Polierversuchen gemacht. Das Polieren wurde
in jedem Fall so lange fortgesetzt, bis unter dem Mikroskop -bei 75facher Vergrößerung
nicht mehr als 54 Narben je cm2 auf der Linsenoberfläche feststellbar waren. Die
durchschnittliche Zeitdauer zur Erreichung dieses von Linsenherstellern als annehmbar
bezeichneten Poliergrades betrug nur 7 Minuten. Mit Zirkon als einzigem Poliermittel
brauchte man dagegen 15 Minuten, um denselben Poliergrad zu erreichen; mit Zinkoxyd
allein als Poliermittel waren die Linsenrohlinge auch nach 25 Minuten nicht annehmbar
geschliffen. Die Kombination von Zirkon und Zinkoxyd ergab somit eine weit wirksamere
Polierwirkung als jeder der beiden Bestandteile für sich allein.
-
In zahlreichen weiteren Linsenpoliertesten, die in der oben beschriebenen
Weise durchgeführt wurden, zeigte es sich, daß Mischungen von Zirkon und Zinkoxyd
auch in anderen Mischungverhältnissen eine über derjenigen der einzelnen Bestandteile
liegende Polierwirkung aufwiesen, wie es aus den folgenden Beispielen hervorgeht.
-
Beispiel 2 Mit einer Mischung aus 40'% Zirkon und 60% Zinkoxyd, beide
in feinzerteiltem Zustand, waren zum Polieren von Linsenrohlingen gemäß dem Verfahren
nach Beispiel 1 bis zu dem dort definierten Poliergrad nur 7 Minuten erforderlich.
-
Beispiel 3 Mit einer Mischung aus feinzerteiltem Zirkon und Zinkoxyd
im Verhältnis 60:40 wurden Linsenpolierversuche gemäß Beispiel 1 durchgeführt. Der
dort definierte
Poliergrad wurde nach nur 8 Minuten erhalten.
-
Die Abbildung stellt eine graphische Tabelle "dar, bei der die Kurve
A die Zeiten angibt, die bei Verwendung von Zirkon und Zinkoxyd in den verschiedenen
Mischungsverhältnissen zum Polieren von Linsen in-der im Beispiel 1 angegebenen
Weise erforderlich sind. Alle Punkte auf Kurve A, ausgenommen die Grenzwerte, liegen
unter dem Polierzeitparameter (der geraden Linie B zwischen den Zeitwerten, die
zum Erreichen -desselben Poliergrades mit Zirkon allein und mit Zinkoxyd- allein
erforderlich sind), für Zinkoxyd allein wurde jedoch eine willkürliche Polierzeit
von 25 Minuten gewählt, obwohl ein zufriedenstellender Poliergrad in Wirklichkeit
erst in einer weit längeren Zeit erzielbar wäre.
-
Weiterhin zeigte es sich, daß man auch zu verbesserten Poliererzeugnissen
kommt, wenn man Zirkon und C110 oder Fe20s mit zum Polieren verwendet, wie es in
den folgenden Beispielen beschrieben wird.
-
Beispiel 4 Eine Mischung von 75'% gepulvertem Zirkon und 25'% feinverteiltem
Cadmiumoxyd (C110) wurde nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 auf ihre Linsenpoherwirkung
getestet. Es waren nur 6 Minuten erforderlich, um mit der Mischung denselben Poliergrad
zu erhalten, zu dessen Erreichung mit Zirkon allein 15 Minuten, mit Cadmiumoxyd
allein sogar mehr als 25 Minuten erforderlich waren.
-
Beispiel 5 Es wurde eine Mischung von 5011/o Zirkon und 50% Eisenrot
(Fe203), beide in feinzerteiltem Zustand, hergestellt. Diese Zusammensetzung wurde
zum Polieren von Linsen gemäß dem Verfahren nach Beispiel 1 verwendet. Die Mischung
war beim Polieren in 10 Minuten so wirksam, wie Zirkon allein in 15 Minuten und
das Eisenrot allein in 16 Minuten. Die Polierzeiten von Poliermittelmischungen,
die zur Hauptsache aus Mischungen von Zirkon und Cadmiumoxyd bzw. Zirkon und Ferrioxyd
(Eisenrot) bestanden, lagen ebenfalls unterhalb der entsprechenden Polierzeiten
der einzelnen Komponenten.
-
Die erfindungsgemäßen Poliermittelmischungen sind nicht nur zum Polieren
von Linsen, sondern ebenso zum Polieren von Fernsehröhren-Bildflächen und anderen
Glasgegenständen, wie auch von Spiegelglas brauchbar. Außer der hohen Polierwirksamkeit
dieser Mischungen, wodurch Zeitersparnisse erzielbar sind, besteht hierbei auch
wenig Neigung zur Ausbildung des bekannten Orangenschaleneffekts, der manchmal bei
Verwendung von Zirkon allein als Poliermittel auftritt. Mit den erfindungsgemäßen
Zusammensetzungen sind auch ausgezeichnete Ergebnisse beim Polieren von dichten
Steinen, wie Granit oder Marmor, zu erreichen.
-
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Poliermittehmischungen können
diese in irgendeinem erwünschten und gebräuchlichen flüssigen Medium suspendiert
werden. In den oben beschriebenen Versuchen ergab Wasser als Suspensionsmedium gute
Ergebnisse. Jedoch können auch andere flüssige Medien mit einem Gehalt an Stabilisatoren,
Verdikkungsmitteln u. dgl. verwendet werden.
-
Das Verfahren, das zum Polieren mit den neuen erfindungsgemäßen Poliermittelmischungen
angewandt wird, hat eine große Variationsbreite. Obwohl die vorhergehenden Versuche
zu Vergleichszwecken mit einem weichen Poliertuch und bei einem mäßigen Druck durchgeführt
wurden, können die erfindungsgemäßen Poliermittehnischungen auch vorteilhaft unter
anderen Bedingungen verwendet werden.
-
Zirkon und Metalloxydzusätze der erfindungsgemäßen Mischung sind sehr
fein zerkleinert, denn Teilchen mit einem durchschnittlichen Durchmesser größer
als etwa 5 Mikron in Pohermittelzusammensetzungen rufen Kratzer auf der polierten
Oberfläche hervor. Im allgemeinen sollen die Teilchen einen unterhalb etwa 3 Mikron
liegenden Durchmesser, vorzugsweise nicht größer als etwa 2 Mikron, haben.
-
Zirkon kann leicht zu der gewünschten Teilchengröße gemahlen werden;
die in geringen Anteilen vorhandenen Verunreinigungen beeinflussen die Polierwirkung
nicht wesentlich. Die zu verwendenden Metalloxydzusätze können in gleicher Weise
handelsübliche Materialien sein, wobei ein extremer Reinheitsgrad nicht wesentlich
ist. Es zeigte sich ferner, daß auch ausgezeichnete Ergebnisse mit Poliermittelmischungen,
die im wesentlichen aus Zirkon und einer Mehrzahl von Metalloxydzusätzen aus der
oben beschriebenen Gruppe bestehen, erhalten wurden. Beispielsweise wurde ein Linsenrohling
mittels einer Poliermittelmischung, die im wesentlichen aus 400/9 Zirkon, 10'% Fe2O3
und 50 % Zn0 bestand, beim Test nach der im Beispiel 1 beschriebenen Weise in nur
8 Minuten zufriedenstellend poliert. Es hat sich weiterhin gezeigt, daß der Zusatz
von geringen Anteilen anderer Glaspoliermittel, wie Zirkoniumdioxyd, die Wirkung
der erfindungsgemäßen Polierzusammensetzungen nicht wesentlich stört. Für einen
Polierversuch nach Beispiel 1 waren nur 8 Minuten mit einer Poliermittelmischung
aus etwa 40% Zirkon, 1011/o Zr02 und 501/o ZnO erforderlich.
-
Wie sich aus dem vorhergehenden ergibt, sind Poliermittelmischungen,
die im wesentlichen aus Zirkon und zumindest einem Metalloxydzusatz aus der Gruppe
von Zn0, Fe2O3 und C110 bestehen, äußerst wirksam; der Zirkongehalt der Poliermittelmischungen
kann etwa 10 bis etwa 9011/o der Mischung betragen.