Keramischer Körper hoher Verschleißfestigkeit In der Schleifmittelindustrie
unterscheidet man zwischen harten und weichen Schleifscheiben und versteht unter
der Härte den Widerstand, den das Schleifkorn dem Herausbrechen aus dem Verband
der Scheibe entgegensetzt. Je nach der Art des zu schleifenden Gegenstandes werden
harte oder weiche Scheiben bevorzugt. Der Gegenstand der Erfindung betrifft ein
verschleißfestes, keramisches Material, das u. a. auch für Schleifscheiben verwendbar
ist. Je nach der Menge der erfindungsgemäß den Schleifmitteln zugesetzten Bindung
entstehen mehr oder weniger harte Schleifscheiben, deren Standzeit infolge der andersartigen
Bindung höher ist als bei den üblichen Scheiben entsprechender Zusammensetzung.Ceramic body with high wear resistance In the abrasive industry
A distinction is made between hard and soft grinding wheels and is understood by
the hardness the resistance that the abrasive grain has to breaking out of the association
opposed to the disc. Depending on the type of object to be sanded
hard or soft slices preferred. The subject matter of the invention relates to a
wear-resistant, ceramic material that, among other things, can also be used for grinding wheels
is. Depending on the amount of bond added to the abrasives according to the invention
result in more or less hard grinding wheels, whose service life is due to the different
Bond is higher than with the usual discs of the corresponding composition.
Auch für andere Zwecke der Technik sind Formstücke aus dem neuen Material
mit Vorteil anzuwenden, nämlich überall da, wo eine hohe Verschleißfestigkeit erstrebt
wird, z. B. bei Mahlkörpern, Mahlbahnen, Rohrleitungen und Hilfsmitteln zum Befördern
stark schleifend wirkender Stoffe, wie Sand, Salz, Gesteinsgruß usw., bei bewegten
Maschinenteilen, die eine hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb haben müssen. Die
erfindungsgemäße Wirkung wird dadurch erzielt, daß eine Mischung aus Hartstoffen,
wie es vor allem die bekannten Schleifmittel Siliciumkarbid und Korund sind, und
einer keramischen Bindung besonders hoher Eigenfestigkeit hergestellt, geformt und
mindestens bis auf die Dichtsintertemperatur der Bindung gebrannt wird. Bindungen,
die diesen Anforderungen entsprechen, müssen eine höhere mechanische Festigkeit
als Hartporzellan haben und zum überwiegenden Anteil beim Brennen nicht eine glasige,
sondern eine feinkristalline Struktur aus Silicaten erhalten.
Für
Siliciumkarbid und Korund sind besonders magnesiumsilicatreiche, also Steatitmassen,
geeignet, die etwa die doppelte Zug-, Biege- und Druckfestigkeit des Porzellans
aufweisen (DIN 4o685). Weiter eignen sich sehr gut porzellanartige Massen die aber
gegenüber Hartporzellan erheblich höheren Tonerde- und geringeren Quarzgehalt haben.
Der Tonerdegehalt der 'Bindung soll über 35 0/0, vorzugsweise 4o bis 451/o, betragen.
Um Massen derartig hohen Tonerdegehaltes bei Sk. io bis 14 dicht sintern zu können,
ist es vorteilhaft, die Tönerde mit Feldspat allein oder auch zusammen mit geringen
Mengen anderer, vorzugsweise alkalischer und erdalkalischer Flußmittel vorzufritten,
zu mahlen und mit Ton oder Kaolin zu der fertigen Bindung aufzubereiten. Derartige
Massen übertreffen die Festigkeit des Porzellans gleichfalls um 2o bis ioo 0/a.
Charakteristisch für beide Massegruppen ist ferner der hohe Gehalt an äußerst feinen
Kriställchen aus Mg- öder Al-Silicaten, die dem Material eine hohe Zähigkeit verleihen.
Während bei Verwendung geringer Bindungsmengen und grobem Schleifmittelkorn sich
poröse Formkörper ergeben, erhält man nahezu dichte oder vollständig dichte Körper,
wenn die Menge des Bindemittels auf 35 bis 9o % gesteigert und die: Korngröße des
Schleifmittels klein gewählt wird. Zum Beispiel kann dieses zu 5o % unter o,2 mm
oder; wenn besonders hohe Dichte verlangt wird, zu 50 °/o und mehr unter
0,o6 mm liegen. Die Verschleißfestigkeit derartiger unter Verwendung besonders feinen
Schleifkorns dicht gesinterter Formstücke ist wesentlieh höher als die Verschleißfestigkeit
von Porzellan, Steatit und ähnlichen, bei- Temperaturen zwischen Sk. 5 und Sk. 15
dicht gesinterten keramischen Erzeugnissen. Sie erreicht oder übertrifft die Verschleißfestigkeit
von Sintertonerde, einem aus reiner Tonerde bei Temperaturen über 160o° gebrannten
keramischen Erzeugnis.Fittings made of the new material can also be used with advantage for other technical purposes, namely wherever a high level of wear resistance is sought, e.g. B. in grinding media, grinding tracks, pipelines and aids for conveying strongly abrasive substances such as sand, salt, stone grit, etc., in moving machine parts that must have a high resistance to abrasion. The effect according to the invention is achieved in that a mixture of hard materials, such as the known abrasives silicon carbide and corundum, and a ceramic bond of particularly high intrinsic strength is produced, shaped and fired at least to the dense sintering temperature of the bond. Bonds that meet these requirements must have a higher mechanical strength than hard porcelain and, for the most part, do not have a glassy, but a finely crystalline structure made of silicates when fired. For silicon carbide and corundum, particularly high-magnesium silicate, i.e. steatite compounds are suitable, which have about twice the tensile, flexural and compressive strength of porcelain (DIN 4o685). Furthermore, porcelain-like compounds are very suitable, but compared to hard porcelain they have a considerably higher alumina and lower quartz content. The alumina content of the bond should be over 35%, preferably 40 to 451 / o. In order to be able to densely sinter masses of such high alumina content at Sk. Io to 14, it is advantageous to pre-frit the clay with feldspar alone or together with small amounts of other, preferably alkaline and alkaline earth fluxes, to grind it and to finish it with clay or kaolin Prepare binding. Such masses also exceed the strength of porcelain by 20 to 100% a year. Another characteristic of both mass groups is the high content of extremely fine crystals of Mg or Al silicates, which give the material a high level of toughness. While the use of small amounts of bond and coarse abrasive grain results in porous moldings, almost dense or completely dense bodies are obtained if the amount of the binder is increased to 35 to 90% and the grain size of the abrasive is selected to be small. For example, this can be 50% less than 0.2 mm or; if particularly high density is required, 50 % and more are below 0.06 mm. The wear resistance of such shaped pieces, which are densely sintered using particularly fine abrasive grains, is substantially higher than the wear resistance of porcelain, steatite and similar ceramic products which are densely sintered at temperatures between Sk. 5 and Sk. 15. It reaches or exceeds the wear resistance of sintered clay, a ceramic product fired from pure clay at temperatures above 160o °.