DE202011110768U1 - Nichtsilikogenes mineralisches Strahlmittel - Google Patents

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Abstract

Nichtsilikogenes mineralisches Strahlmittel zur Behandlung von Materialoberflächen, welches aus kugelförmigen keramischen Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,001 mm bis 2 mm besteht, wobei die Zusammensetzung der keramischen Teilchen einen Anteil von 65–85 Gew.-% Al2O3 aufweist und das in der Zusammensetzung enthaltene Al2O3 kristallographisch überwiegend in Form von Mullit (3Al2O3 × 2SiO2) vorliegt und der Rest der Zusammensetzung aus einem in vollständig kristallographisch gebundener Form vorliegenden Anteil an SiO2 sowie aus Anteilen von Fe2O3 und TiO2 sowie Spurenelementen besteht, und wobei der die Zusammensetzung bildende natürlich vorliegende Rohstoff aufgeschmolzen und durch Verblasen oder Verdüsen in die vorgegebene Kugelform überführt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein nichtsilikogenes mineralisches Strahlmittel.
  • Bei dem Einsatz von derartigen Strahlmitteln darf aufgrund von arbeitsschutzrechtlichen Vorschriften der Gehalt an freier kristalliner Kieselsäure, insbesondere in Form von SiO2, im Strahlmittel nicht mehr als 2 Gew.-% betragen, da anderenfalls besondere Schutzmaßnahmen für den Umgang mit einem derartigen Strahlmittel durchgeführt werden müssen. Daher besteht ein Bedarf an Strahlmitteln, die die vorstehende Vorschrift einhalten, jedoch eine ausreichende Dichte und Stabilität aufweisen und gleichzeitig zu möglichst geringen Einsatzkosten verfügbar sind.
  • Aus der DE 20 2009 012 931 U1 ist es bekannt, als Strahlmittel neben Glasbruch, Glasperlen oder Glasfasern auch Keramikkugeln einzusetzen. Derartige Keramikkugeln in Form von Korundteilchen auf der Basis von geschmolzenem Aluminiumoxid sind in der DE 10 2005 045 180 B4 beschrieben. Mit derartigen Korundkugeln ist jedoch noch der Nachteil verbunden, dass diese ein vergleichsweise großes Porenvolumen aufweisen, weswegen das in der DE 10 2005 045 180 B4 beschriebene Verfahren darauf abzielt, Aluminiumoxidkugeln mit einer entsprechenden Dichte zur Verfügung zu stellen. Zusätzlich ist jedoch auch der Herstellungsprozess für entsprechend dichte Aluminiumoxidkugeln aufwendig und mit entsprechenden Kosten verbunden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein die vorgenannten Nachteile vermeidendes und den oben genannten Anforderungen genügendes verbessertes Strahlmittel zur Verfügung zu stellen.
  • Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich einschließlich vorteilhafter Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung aus dem Inhalt der Schutzansprüche, welche dieser Beschreibung nachgestellt sind.
  • Die Erfindung sieht hierzu im Einzelnen ein Strahlmittel vor, welches aus kugelförmigen keramischen Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,001 mm bis 2 mm besteht, wobei die Zusammensetzung der keramischen Teilchen einen Anteil von 65–85 Gew.-% Al2O3 aufweist und das in der Zusammensetzung enthaltene Al2O3 kristallographisch überwiegend in Form von Mullit (3Al2O3 × 2SiO2) vorliegt und der Rest der Zusammensetzung aus einem in vollständig kristallographisch gebundener Form vorliegenden Anteil an SiO2 sowie aus Anteilen von Fe2O3 und TiO2 sowie Spurenelementen besteht, und wobei der die Zusammensetzung bildende natürlich vorliegende Rohstoff aufgeschmolzen und durch Verblasen oder Verdüsen in die vorgegebene Kugelform überführt ist.
  • Mit der Erfindung ist einerseits der Vorteil verbunden, dass die Strahlmittelteilchen neben ihrer durch Verblasen oder Verdüsen erreichten kugeligen Form eine ausreichende Dichte und Stabilität aufweisen und dadurch in besonderer Weise für den Einsatz als Strahlmittel geeignet sind. Die Härte bzw. die Beständigkeit der Teilchen rührt dabei insbesondere von der Kristallstruktur des im eingesetzten Rohstoff enthaltenen Mullits her, der eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber mechanischer Beanspruchung aufweist. Diese Widerstandsfähigkeit wird durch die im Granulationsprozess ausgestaltete kugelige Teilchenform unterstützt und verstärkt.
  • Als besonderer Vorteil ist weiterhin zu nennen, dass der zur Verbesserung der Eigenschaften des Strahlmittels in dem Strahlmittel gewünschte Anteil von SiO2 ausschließlich in einer in der Kristallstruktur des eingesetzten Rohstoffes gebundenen Form vorliegt, so dass lediglich ein Anteil von deutlich < 1 Gew.-% an SiO2 in dem Strahlmittel herstellungsbedingt oder aufgrund von entsprechenden Verunreinigungen feststellbar ist.
  • Schließlich ist mit der Erfindung der Vorteil verbunden, dass das Strahlmittel einfach und zu günstigen Kosten herzustellen ist. Die für die Herstellung des Strahlmittels heranzuziehende Zusammensetzung liegt als natürlicher Rohstoff mit einem entsprechend hohen Anteil an Mullitkristallen und weiteren, entsprechende Anteile an Eisen und/oder Titan aufweisenden Mischkristallstrukturen vor. Zur Herstellung des erfindungsgemäßen Strahlmittels wird der Rohstoff beispielsweise in einem Lichtbogenofen aufgeschmolzen und unter Einsatz von beispielsweise Pressluft in geeigneter Form zerstäubt, so dass die Kugelform der Teilchen mit der angegebenen mittleren Teilchengrößen von 0,001 mm–2 mm entsteht.
  • Die in der vorstehenden Beschreibung und den Schutzansprüchen offenbarten Merkmale des Gegenstandes dieser Unterlagen können einzeln als auch in beliebigen Kombinationen untereinander für die Verwirklichung der Erfindung in ihrer verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 202009012931 U1 [0003]
    • DE 102005045180 B4 [0003]

Claims (2)

  1. Nichtsilikogenes mineralisches Strahlmittel zur Behandlung von Materialoberflächen, welches aus kugelförmigen keramischen Teilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 0,001 mm bis 2 mm besteht, wobei die Zusammensetzung der keramischen Teilchen einen Anteil von 65–85 Gew.-% Al2O3 aufweist und das in der Zusammensetzung enthaltene Al2O3 kristallographisch überwiegend in Form von Mullit (3Al2O3 × 2SiO2) vorliegt und der Rest der Zusammensetzung aus einem in vollständig kristallographisch gebundener Form vorliegenden Anteil an SiO2 sowie aus Anteilen von Fe2O3 und TiO2 sowie Spurenelementen besteht, und wobei der die Zusammensetzung bildende natürlich vorliegende Rohstoff aufgeschmolzen und durch Verblasen oder Verdüsen in die vorgegebene Kugelform überführt ist.
  2. Nichtsilikogenes mineralisches Strahlmittel nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zusammensetzung mit 75–80 Gew.-% Al2O3 7–12 Gew.-% SiO2 2–6 Gewi.-% Fe2O3 2–6 Gew.-% TiO2 wobei der Rest Spurenelemente und herstellungsbedingte Beimengungen sind.
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