HU217416B - Szinterelt csiszolószemcse-kombináció és eljárás előállítására - Google Patents
Szinterelt csiszolószemcse-kombináció és eljárás előállítására Download PDFInfo
- Publication number
- HU217416B HU217416B HU9301583A HU9301583A HU217416B HU 217416 B HU217416 B HU 217416B HU 9301583 A HU9301583 A HU 9301583A HU 9301583 A HU9301583 A HU 9301583A HU 217416 B HU217416 B HU 217416B
- Authority
- HU
- Hungary
- Prior art keywords
- abrasive grain
- color
- solid
- matrix
- sol
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
- C09K3/1418—Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B24—GRINDING; POLISHING
- B24D—TOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
- B24D3/00—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
- B24D3/02—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
- B24D3/04—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
- B24D3/14—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
- B24D3/16—Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings for close-grained structure, i.e. of high density
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
- C04B35/117—Composites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/624—Sol-gel processing
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
A találmány tárgya szinterelt, összetett, a- Al2O3-mátrixbázisúcsiszőlószemcse, amely legalább egy kemény anyagőt tartalmaz, és az a-Al2O3-mátrix primer krisztallit nagysága 0,1–1 mm közötti érték, és aza- Al2O3-mátrix szől-gél-eljárással van előállítva őly módőn, hőgy akemény anyag izőmetrikűs szemcsézetű, és a szemcsenagysága 1– 70 mm,előnyösen 10– 50 mm közötti érték. A találmány őltalmi körébe tartőziktővábbá még a fenti szinterelt, összetett csiszőlószemcsék előállításieljárása is. ŕ
Description
A találmány a-Al2O3-bázisú és legalább egy kemény anyagot tartalmazó színtereit csiszolószemcse-kombinációra, ennek előállítására és felhasználására vonatkozik.
Szívósságuk és forgácsoló hatásuk alapján a kombinált testek igen nagy jelentőségűek vágókerámiaként való alkalmazásnál. Az 1 671065, 2471295 és 3 529 265 számú német szabadalmi leírásokban A12O3bázisú beágyazott kemény anyagot tartalmazó színtereit kombinált testeket ismertetnek. Lee és Kim Al2O3-TiC-kombinációjú testek előállítását ismertetik nyomás nélküli szintereléssel [J. Am. Ceram. Soc. 72 (8), 1333-37 (1989)]. A 311289 számú európai szabadalmi leírásban, valamint a 2 349 633 és 2 430 445 számú francia szabadalmi leírásokban Al2O3-SiC-kombinációjú testeket ismertetnek.
A 317147-B számú európai szabadalmi leírásban Al2O3-kötött testek előállítását ismertetik, amelyet a megfelelő por formájú kiindulási anyagból 1500-1900 °C közötti hőmérsékleten végzett szintereléssel végeznek. Az Al2O3-Al4C3-AlN-rendszert, valamint az alumínium oxikarbidjainak és oxinitridjeinek képződését a következő irodalmi helyen ismertetik: [J. Am. Ceram. Soc., 72(9), 1704-709(1989)].
Az SiC-Whisker-erősített kerámiák leírását a következő irodalmi helyen találjuk: [Wei és Becher, Am. Ceram. Soc. Bull. 64 (2) 298-304 (1985)].
K. C. Radford Al2O3-B4C-szintertestek előállítását ismerteti [K. C. Radford, J. Mater. Sci., 18. No. 3, 669-678 (1983)].
A 4320203 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban szerkezeti anyagokat ismertetnek, amelyek Al2O3-mátrixba ágyazva különböző karbonitrideket (nitridekből és karbidokból álló keverékfázis) tartalmaznak.
A 4325 710 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan anyagokat ismertetnek, amelyek mátrixa TiN, Zr és ZrC anyagokkal doppolt.
Yamamoto, Sakurai és Tanaka a 4204873 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban olyan kerámia szerkezeti anyagot ismertetnek, amelynek szerkezete WC vagy W2C és más kemény anyagokkal alkotott kombinációjával erősített.
Az összes leírt eljárásoknál a kiindulási anyagokat por formában keverik el, a kapott keveréket sajtolják, majd a sajtolt testet relatíve magas hőmérsékleten szinterelik. Egyes esetekben még nyomást és inertgáz-atmoszférát alkalmaznak. Az Al2O3-mátrix krisztallitjainak kristályszemcsenagysága egyik esetben sem kisebb mint 1 μ.
Az ily módon előállított kerámiaanyagok a mai modem csiszolóanyagokkal szemben állított követelményeket nem elégítik ki.
Ezen túlmenően eljárásokat ismertettek, amelyeknél olvadékon keresztül állítanak elő Al2O3-kötött testeket, így A14O4C és A12OC Al2O3-mátrixba való beágyazásával olvadékképzéssel és szabályozott hűtéssel A12O3 és egy szénhordozó keverékéből álló testet nyernek (22420 számú európai szabadalmi leírás és 379979 számú osztrák szabadalmi leírás). A 2 628414 számú francia szabadalmi leírásban olyan kötött testet ismertetnek, amely az oxikarbidok mellett oxinitridet is tartalmaz. A 152501-C számú német szabadalmi leírás szerint 1902-ben ismert volt az Al2O3-ból és B4C-ből álló, elektromos ellenállás kemencében olvadékképzéssel előállított kötött test. Az 1049 290-B számú német szabadalmi leírásban Al2O3-ba ágyazott TiC anyagú csiszolószert ismertetnek, amelyet szintén olvasztás révén nyernek.
A fentiekben leírt szineterelt testek mindegyikében az Al2O3-mátrix az olvadékanyagban jelentős mértékben durva kristályos.
A találmányunk célja olyan csiszolóanyag biztosítása, amely a kerámia szerkezeti anyagok fentiekben em15 lített hátrányaival nem rendelkezik.
A fenti célkitűzést olyan színtereit, kötött csiszolószemcsével tudjuk biztosítani, amely a-Al2O3-mátrixban legalább egy kemény anyagot tartalmaz, és az aA12O3, amelyet szol-gél-eljárással állítunk elő, primer krisztallitmérete 0,1-1 pm közötti érték, és amely csiszolóanyagra jellemző, hogy a kemény anyag szemcsemérete 1-70 pm közötti érték és mennyisége a színtereit csiszolószemcsére viszonyítva 0,1 - < 1 tömeg% közötti érték. Az ilyen színtereit, kötött csiszolószem25 cse a találmányunk tárgya.
A találmány szerinti kötött csiszolószemcse szubmikronos szerkezete különleges csiszolástechnikai előnyöket eredményez.
Bizonyos csiszolási eljárások során az érintkeztetési nyomástól függően a csiszolószemcséből kisebb darabok törnek ki. Ily módon új vágófelületek jönnek létre. Ezen önélező mechanizmus révén a színtereit mikrokristályos csiszolószemcsék csiszolási teljesítménye az ismert ömlesztett vagy színtereit csiszolószemcsék tel35 jesitményével szemben jelentősen megnő.
A találmány szerinti megoldásnál előnyösen alkalmazható egy vagy több kemény anyag, például valamely következő vegyületcsoportba tartozó anyag lehet: karbidok, szilicidek, oxidok, boridok, nitridek vagy ezen ke40 mény anyagok keverékfázisai, így például oxikarbidok, oxinitridek, karbonitridek, vagy más egyéb kombinációk, így például a szialonok.
Azt tapasztaltuk, hogy ha egy szol-gél-mátrixba izometrikus kemény anyagot építünk be, kényszertörési helyek képződnek, amelyek az önélező mechanizmust már alacsony érintkeztetési nyomás esetén is lehetővé teszik. Meglepő volt, hogy egy ily módon előállított ágyazott (kombinált) csiszolószemcse nagy nyomás esetén is különlegesen nagy teljesítményt mutat, amely a még mindig működő önélező mechanizmusra és a kemény anyagok ezzel kombinált jó csiszoló hatására vezethető vissza.
Ily módon az ágyazott csiszolószemcsék alkalmazhatósága kiszélesíthető az ismert szol-gél-korund csi55 szolószemcsékhez viszonyítva.
A csiszolási vizsgálatok azt mutatták, hogy meglepetésszerűen nem a kemény anyag nem mint egész, vagy nem kitüntetettek törik ki az ágyazóanyagból.
így például 4% SiC-tartalmú használt kombinált csiszolószemcséken végzett REM-vizsgálatok alapján
Ili megállapítottuk, hogy a szemcsékben végbemenő repedésképződés és így az új vágófelületek kialakulása a beágyazott kemény anyaggal, illetve annak határaival közvetlenül nem határozható meg.
Különböző töréshelyek vizsgálatánál felismerhetők keményanyag-szemcsék, amelyek a mátrixból kiemelkednek. Emellett a mátrixban lyukak is felismerhetők, amelyek a keményanyag-szemcsék teljes vagy részleges kitörése révén keletkeztek. Körülbelül azonos arányban képződtek töréshelyek, amelyeknél a kemény anyag és a mátrix közös törésfelületet alkotnak.
A különböző repedések körülbelül azonos arányban képződnek. Valamely meghatározott törési viselkedés jellemzősége nem állapítható meg.
A fentiekben vázolt törési viselkedés és ezzel az önélező tulajdonság, valamint a kemény anyagok csiszoló hatásának előfeltétele a kemény anyagok jó beágyazása a mátrixba. Nem megfelelő beágyazásnál a teljes kötés elveszti stabilitását, és a csiszolószemcse már kisebb terhelés esetén is törik.
Azt tapasztaltuk, hogy a beágyazás annál jobb, minél finomabb szerkezetű az Al2O3-mátrix. Előnyös lehet ezért különböző szinterelőadalékok alkalmazása, amelyek a mátrixanyag kristálynövekedését kedvezően befolyásolják.
Szinterelési segédanyagként vagy kristályosítási csiraanyagok (azonos minőségű=a-Al2O3 vagy eltérő minőségű, így például Fe2O3, Cr2O3, Ti2O3 stb.) vagy kristálynövekedést gátló anyagok (spinellek, spinellképzők, így például MgO, CoO, NiO, ZnO, oxidok, így például HfO2, TiO2, Al2TiO5, CeO2, ZrO2, CuO, Li2O, SrO, BaO, K2O, Nb2O, SiO2, B2O3 stb.) jönnek számításba. Lehetséges az is, hogy különböző szinterelési adalékanyagok kombinációját vagy a vegyületek megfelelő elővegyületeit alkalmazzuk, amely utóbbiak a reakciókörülmények között egy vagy több fentiekben megnevezett szinterelési segédanyaggá alakulnak.
Igen jó eredmény érhető el például Nb2O5 és MgO kombinációjával vagy finomra őrölt SiC alkalmazásával. Ezen szinterelési adalékanyagok segítségével biztosítható primer kristályméret 0,2 μ alatt van, és a keménysége 22-23 GPa (Vickers).
Előnyösen alkalmazhatók továbbá más, finomra őrölt karbidok, így például Cr2C3, TiC, NbC, TaC stb. is mint szinterelési segédanyagok.
Egy további lehetőség, hogy a kemény anyagnak a mátrixba való beágyazását javítsuk az, ha a kemény anyagot egy burkolattal, köpennyel látjuk el. Erre a célra a legjobb eredményt a kerámia burkolóanyagokkal lehet biztosítani. A legegyszerűbb példa a kerámiaburkolattal ellátott ömlesztett korund mint kemény anyag. Ebben az esetben a burkolat vízüvegből, üveglisztből és vas-oxidból álló keverék, amelyet körülbelül 800 °C hőmérsékleten viszünk fel a korundszemcsék felületére. A vas-oxidrészecskék a kemény anyag felületének megnagyobbítására szolgálnak, miáltal a mátrixban való tartása javul.
Egy további pozitív hatás az is, hogy az üvegfázis a mátrixban diffundál, és ez tovább növeli a kötési erősséget. Nagy valószínűséggel a kötési erősséget egy mullitfázis kialakulása biztosítja, amely azonban a köpeny5 anyagban lévő igen alacsony koncentrációja miatt nem mutatható ki.
Előnyös az is, ha a vas-oxid helyett magnézium-oxidot, illetve vas-oxidból és magnéziumból álló keveréket alkalmazunk. Ebben az esetben a fentiekben emlí10 tett előnyökhöz még a magnézium-oxid kristálynövekedést gátló hatása is járul, amely egy igen finoman strukturált mátrixban jut kifejezésre.
Általában a felhasználásra kerülő különböző burkolóanyag-típusok a felületnövelő hatásuk alapján pozití15 van befolyásolják a beágyazódást is, mi mellett már igen csekély mennyiségű adalékanyag jelenléte a burkolóanyagban pluszhatást eredményez.
Az oxidációra érzékeny kemény anyagok vagy azon kemény anyagok, amelyek az Al2O3-mátrixxal reagálni képesek, a burkolóanyag révén védelmet is nyerhetnek.
A szinterelési adalékanyagok és/vagy kristályosítási csíraanyag további alkalmazása nélkül olyan csiszolószemcsét nyerhetünk, amelynek mátrixa Al2O3-krisz25 tallitokból épül fel, amelyek primer kristálymérete előnyösen 0,4 μ alatti érték. Egy ilyen kombinált csiszolószemcse egyesíti a szol-gél-korund előnyeit a kerámia kombinált anyagok, illetve a fentiekben leírt csiszolószemcse-agglomerátumok előnyeivel.
További szinterelési segédanyag és/vagy kristályosítási csíraanyag adagolásával lehetséges, hogy az Al2O3-mátrixban a krisztallitok nagyságát előnyösen 0,2 μιη alatti érték alatt tartsuk.
A találmány értelmében különösen előnyös kemény anyagok például a következők: SiC, TiB2, A12O3, TiC, A10N, Si3N4, SiAlON, TiN, B4C, TiCN, WTiC, WC, Cr3C2, VC, A1N, TaC, NbC, W2C, CBN, CrAlC, VMeC, TiMeC, amely képletekben Me jelentése valamely, a periódusos rendszer 4a, 5a, 6a csoportjába tar40 tozó fém. A fenti anyagok önmagukban vagy kombinációjukban is alkalmazhatók.
Meglepetésszerűen a találmány szerinti kemény anyagként ha karbidot alkalmazunk, azt találtuk, hogy az a kívánt mátrixhoz viszonyított durva kristályos for45 mában is az Al2O3-mátrix kristálynövekedését előnyösen befolyásolja, és kiváló kristálynövekedést gátló hatással rendelkezik.
A karbidokról mint kristálynövekedést gátló anyagokról vagy szinterelési segédanyagokról Al2O3-kerá50 miák esetében még eddig nem tettek említést.
A legjobb eredményt akkor érjük el, ha keményanyagként SiC-t alkalmazunk. Hasonló eredmény biztosítható azonban Cr3C2 alkalmazásával is, és ugyancsak előnyösen alkalmazható a TiC, TiCN, valamint a burkolt korund is.
A találmány szerinti ágyazott csiszolószemcsék egészen különleges sokoldalúságot mutatnak, mivel a felhasználási céltól függően a kemény anyag szemcseméretének, valamint fajtájának és mennyiségének vál60 toztatásával, valamint a szinterelési adalékanyagok to3
Ili vábbi alkalmazásától függően valamely fenti működési elvet lehet az előtérbe állítani, és így a különböző csiszolási műveletekhez a legalkalmasabb csiszolószemcsét lehet kifejleszteni.
Szemben a tiszta kemény anyagokkal, a találmány szerinti összetett csiszolószemcséknek megvan az az előnyük, hogy a szerkezeti felépítésük alapján a kemény anyagok csiszolási hatását ki lehet használni anélkül, hogy a kemény anyagok hátrányai (merevség, hőmérséklet-érzékenység, a kémiai ellenálló képesség hiánya stb.) előtérbe kerülnének.
A szubmikronos a-Al2O3-mátrix jó csiszoló hatása előnyt biztosít a találmány szerinti összetett csiszolószemcséknek a csiszolási műveleteknél az ismert vágókerámiákhoz viszonyítva, amelyeknek még az is a hátránya, hogy őket csak nagy nehézségek árán lehet csiszolószemcsékké feldolgozni. A 2414 047 számú német szabadalmi leírásban összetett csiszolóanyagokat ismertetnek, amelyeket a szol-gél-eljárással állítanak elő. A leírásból kitűnik, hogy egészen különlegesen finom csiszolószemcséket lehet előállítani. A mátrix ugyanakkor, amely SiO2, A12O3, TiO2, ZrO2 anyagokból vagy ezek keverékéből áll, azonban mikroporózus és nem színtereit, és a csiszolási folyamatban nem vesz részt.
Ezzel szemben, a találmány szerinti ágyazott csiszolószemcsék esetén a mátrix sűrűsége 98%-a az elméleti sűrűségnek, a keménysége nagyobb, mint 19 GPa (HV 200, Vickers), és ily módon a mikrokristályos szerkezete alapján aktívan részt vesz a csiszolási folyamatban. A találmány szerinti összetett csiszolószemcsék további előnye, hogy lényegesen nagyobb érintkeztetési nyomásnak tehetők ki. Ily módon a felhasználási lehetőségei, valamint a teljesítménye lényegesen felülmúlja a 2 414 047-A számú német szabadalmi leírásban ismertetett összetételekét.
A 4855 264-A számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban összetett csiszolóanyagot ismertetnek, amely Al203/A10N-bázisú, és amelyet szolgél-eljárással, majd ezt követő AlON-né való reakciószintereléssel állítanak elő.
Ezen eljárás hátrányai a következők:
- nagy szinterelési hőmérséklet (1600-2000 °C), amely során minimálisan 2 pm nagyságú kristályszemcse-növekedés következik be,
- költséges kiindulási anyagok,
- körülményes eljárás sok eljárási lépéssel.
A 4 844 848-A számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban Al2O3-gél-bázisú, kerámiakötésű testeket ismertetnek, amelyek 5-90 tömeg% adalékanyagot, különösen SiC-Whiskem-anyagot tartalmaznak. Az előállítási eljárásuk alapján azonban ezen kerámiakötésű testek nem mikrokristályos szerkezetűek. Nem rendelkeznek a találmány szerinti öszszetett csiszolószemcsékhez szükséges tulajdonsággal, azaz a repedésképződésre való hajlammal.
Ezen túlmenően az ott ismertetett eljárás komplikált és ily módon költséges, mivel az eljárás egy közbenső izolálási lépést és további eljárási lépést (sajtolást) tartalmaz. Ily módon az eljárás során a közvetlen szol-géleljárás előnyei elvesznek, mivel a gél a szárítási folyamat alatt a különlegesen jó szinterelődési képességét amely a vizes szol-, illetve gélállapotban végbemenő polikondenzációs reakciókra vezethető vissza - részle5 gesen elveszti.
A találmány oltalmi körébe tartozik továbbá a színtereit ágyazott csiszolóanyagok előállítási eljárása is, amelynél az ismert módon előállított Al2O3-szol- vagy gélanyagot meghatározott szemcsenagyságú kemény10 anyag-részecskékkel keverjük el, majd szárítjuk, kalcináljuk és szintereljük.
A 4844848 számú amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírásban ismertetett eljárással szemben a találmány szerinti eljárásnál a szol-, illetve gélanyag15 hoz közvetlenül keményanyagot adagolunk. A szol-, illetve gélanyagot homogenizáljuk, szol esetében gélesítjük, szárítjuk, kalcináljuk, majd szintereljük.
Az oxidációra érzékeny kemény anyagok alkalmazása esetén vákuumban és/vagy inertgáz-atmoszférá20 bán is lehet dolgozni. A hidrolizálásra érzékeny kemény anyagok esetében a szol-gél-folyamatba való adagolásukat megelőzően azokat egy szerves oldószerben, amelyek vízben elkeverhetők, például acetonban vagy alkoholban diszpergáljuk.
Bizonyos esetekben részleges oxidáció azonban mégis kívánatos, ha az oxikarbidok vagy oxinitridek képződéséhez vezet, amelyek mint kemény anyagok a találmány értelmében szintén alkamazhatók.
Azokat az anyagokat, amelyek az említett elővigyá30 zatossági intézkedések ellenére mégis bomlanak, illetve túlzott mértékben oxidálódnak, speciális burkolattal kell védeni.
A találmány oltalmi körébe tartozik továbbá a találmány szerinti színtereit, összetett csiszolószemcsék al35 kalmazása csiszolóanyagoknál vagy csiszolószerszámoknál.
A következőkben bemutatásra kerülő példákban a korlátozás szándéka nélkül a találmányt közelebbről illusztráljuk.
1. példa
500 g alumínium-oxid-monohidrátot (Disperal, Condea gyártmány) 2 1 vízben diszpergálunk sav (HNO3) jelenlétében. A kapott szuszpenziót centrifugáljuk a nem diszpergált kiindulási anyag (körülbelül 2%) elválasztására. Ezután a kapott szuszpenziót állandó keverés közben forráspontig hevítjük, majd hozzáadunk 1,5 g SiC anyagot (szemcsenagyság P600, Elektroschmelzwerk Kempten gyártmány). Már a melegítés során a szol viszkozitása jelentős mértékben megnövekszik, amely a kemény anyag adagolása során még csak fokozódik. Néhány perccel a kemény anyag menynyiségének teljes beadagolása után a gélesedési folyamat befejeződik. A kapott gélt ezután 65 °C hőmérsék55 létén szárítószekrényben szárítjuk, és a szárított gélt 500°-on kalcináljuk és 4 órán át 1250 °C hőmérsékleten szintereljük.
A fentiek szerint kapott összetett ágyazott csiszolószemcséket a szinterelés után a kívánt szemcseméretre apríthatjuk.
lll
| Analízis | ||
| Kern ény anyag- | Keménység | Sűrűség Átlagos krisztallitnagyság |
| mennyiség | HV 0,2 | mátrix SiC |
| 0,4% SiC | 2320 | 98,5% < 1 pm 25 pm |
| Csiszolást vizsgálatok Fiberkorong Csiszolóanyag (Korn 36) | A csiszolt darabok száma | |
| Szol-gél-korund | 100 | |
| Eutektikus cirkon-korund | 55 | |
| 1. példa szerinti anyag | 150 | |
| Csiszolószalag (Korn 36) | C 45 acéllal szembeni maradék | |
| Csiszolóanyag Szol-gél-korund | 2934 g | |
| Cirkon-korund | 2492 g | |
| 1. példa szerinti anyag | 3826 g | |
| Csiszolószalag (Korn 36) | ||
| Csiszolóanyag | Rozsdamentes acéllal szembeni maradék | |
| Szol-gél-korund | 1320 g | |
| Cirkon-korund | 1150 g | |
| 1. példa szerinti anyag | 1640 g | |
| Csiszolókorong (Korn 60) | ||
| Csiszolóanyag | G-faktor | |
| Szol-gél-korund (ex Norton) | (az anyagmaradék és a korongkopás hányadosa) 225 | |
| Szol-gél-korund (ex 3M) | 192 | |
| 1. példa szerinti anyag | 283 |
2. példa
A csiszolótesteket az 1. példa szerint eljárva állítjuk elő. Kemény anyagként 3 g SiC anyagot alkalmazunk.
Analízis
Keményanyagmennyiség 0,8% SiC
Keménység
HV 0,2 2070
Sűrűség
97,2%
Átlagos krisztallitnagyság mátrix SiC <1 pm 30 pm
Csiszolást vizsgálatok Csiszolókorong (Korn 36) Csiszolóanyag Szol-gél-korund (ex Norton) Szol-gél-korund (ex 3M)
2. példa szerinti anyag
G-faktor
237
186
253
3. példa
Az 1. példában leírtak szerint járunk el, kemény anyagként 3 g TiC-t alkalmazunk.
A kalcinálást 500°-on végezzük, majd ezt követően 1250 °C hőmérsékleten szinterelünk.
Analízis Keményanyagmennyiség 0,8% SiC
Keménység HV 0,2 2264
Csiszolást vizsgálatok Csiszolókorong (Korn 36) Csiszolóanyag Szol-gél-korund (ex Norton) Szol-gél-korund (ex 3M)
3. példa szerinti anyag
| Sűrűség | Átlagos krisztallitnagyság mátrix SiC | |
| 98,9% | G-faktor 180 224 297 | < 1 pm 30 pm |
Ili
4. példa
A 3. példában leírtak szerint járunk el, de a TiCN helyett 3 g TiC anyagot alkalmazunk (előállító H. C. Stark).
Analízis
Keményanyag- Keménység mennyiség HV 0,2
0,8% SiC 1984
Csiszolást vizsgálatok Csiszolókorong (Korn 36)
Csiszolóanyag Szol-gél-korund (ex Norton)
Szol-gél-korund (ex 3M)
4. példa szerinti anyag
Sűrűség
96,5%
Átlagos krisztallitnagyság mátrix SiC < 1 pm 30 pm
G-faktor
194
250
288
5. példa
A 3. példában leírtak szerint járunk el, de kemény anyagként 1,5 g TiC-t alkalmazunk.
Analízis
Keményanyag- Keménység mennyiség HV 0,2
0,4% SiC 2154
Sűrűség
98,7%
Átlagos krisztallitnagyság mátrix SiC <1 pm 10 pm
Csiszolást vizsgálatok Csiszolókorong (Korn 36) Csiszolóanyag Szol-gél-korund (ex Norton) Szol-gél-korund (ex 3M)
5. példa szerinti anyag
G-faktor
172
238
321
6. példa
A 3. példában leírtak szerint járunk el, de kemény anyagként 3,6 g CR3C2-t alkalmazunk.
Analízis
Keményanyagmennyiség 0,9% Cr3C2
Keménység
HV 0,2 2346
Sűrűség
98,5%
Átlagos krisztallitnagyság mátrix SiC < 1 pm 30 pm
Csiszolást vizsgálatok Csiszolókorong (Korn 36) Csiszolóanyag Szol-gél-korund (ex Norton) Szol-gél-korund (ex 3M)
6. példa szerinti anyag
G-faktor
202
278
343
Claims (8)
- SZABADALMI IGÉNYPONTOK1. Színtereit, összetett, a-Al2O3-mátrixbázisú csiszolószemcse, amely legalább egy kemény anyagot tartalmaz, és az a-Al2O3-mátrix primer kristályszemcse nagysága 0,1-1 pm közötti érték, és az a-Al2O3-mátrix szol-gél-eljárással van előállítva, azzal jellemezve, hogy a kemény anyag izometrikus szemcsézetű, szemcsenagysága 1-70 pm, előnyösen 10-50 pm közötti érték, és mennyisége a színtereit, összetett csiszolószemcsére számítva 0,1 - < 1 tömeg% közötti érték.
- 2. Az 1. igénypont szerinti színtereit, összetett csiszolószemcse, azzal jellemezve, hogy kemény anyagként egy vagy több valamely következő anyagot vagy ezek kombinációját tartalmazza: karbidok, szilicidek,50 oxidok, boridok, nitridek vagy ezek keverékfázisa, vagy oxikarbidok, oxinitridek, karbonitridek vagy ezek kombinációja.
- 3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti színtereit, öszszetett csiszolószemcse, azzal jellemezve, hogy kemény55 anyagként egy vagy több valamely következő anyagot tartalmaz: SiC, TiB2, A12O3, TiC, A1ON, Si3N4, SiAlON, TiN, B4C, TiCN, WTiC, WC, Cr3C2, VC, A1N, TaC, NbC, W2C, CBN, CrAlC, VMeC, TiMeC, ahol Me jelentése valamely, a periódusos rendszer 4a, 5a, 6a cso60 portjába tartozó fém.
- 4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti színtereit, összetett csiszolószemcse, azzal jellemezve, hogy kemény anyagként karbidot tartalmaz.
- 5. A 4. igénypont szerinti színtereit, összetett csiszolószemcse, azzal jellemezve, hogy kemény anyagként SiC-t tartalmaz.
- 6. A 4. igénypont szerinti színtereit, összetett csiszolószemcse, azzal jellemezve, hogy kemény anyagként TiC-t tartalmaz.
- 7. A 4. igénypont szerinti színtereit, összetett csiszolószemcse, azzal jellemezve, hogy kemény anyagként Cr3C2-t tartalmaz.
- 8. Eljárás az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti 5 színtereit, összetett csiszolószemcse előállítására, azzal jellemezve, hogy az ismert módon előállított Al2O3-szolvagy gélanyagot keményanyag-szemcsékkel keverjük el, majd szintereljük.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4217721A DE4217721C1 (de) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | Gesintertes verbundschleifkorn, verfahren zu seiner herstellung sowie seine verwendung |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HU9301583D0 HU9301583D0 (en) | 1993-11-29 |
| HUT67396A HUT67396A (en) | 1995-04-28 |
| HU217416B true HU217416B (hu) | 2000-01-28 |
Family
ID=6459950
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HU9301583A HU217416B (hu) | 1992-05-29 | 1993-05-28 | Szinterelt csiszolószemcse-kombináció és eljárás előállítására |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0571866B1 (hu) |
| JP (1) | JP2972487B2 (hu) |
| AT (1) | ATE143930T1 (hu) |
| DE (2) | DE4217721C1 (hu) |
| ES (1) | ES2092724T3 (hu) |
| HU (1) | HU217416B (hu) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5489204A (en) * | 1993-12-28 | 1996-02-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Apparatus for sintering abrasive grain |
| EP0739396B1 (en) * | 1993-12-28 | 1999-03-10 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Alpha alumina-based abrasive grain |
| WO1995018192A1 (en) * | 1993-12-28 | 1995-07-06 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Alpha alumina-based abrasive grain having an as sintered outer surface |
| FR2720391B1 (fr) * | 1994-05-25 | 1996-07-05 | Pechiney Electrometallurgie | Abrasif fondu à base d'oxynitrure d'aluminium. |
| DE4424402C1 (de) * | 1994-07-11 | 1996-07-04 | Bayer Ag | Borsubphosphid-Aluminiumoxid-Verbundmaterialien, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung |
| DE4444597C2 (de) * | 1994-12-14 | 1998-11-05 | Klingspor Gmbh C | Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumoxid enthaltenden gesinterten Materials |
| DE19520614C1 (de) * | 1995-06-06 | 1996-11-07 | Starck H C Gmbh Co Kg | Mikrokristalline Sinterschleifkörner auf Basis von a-AI¶2¶O¶3¶ mit hohem Verschleißwiderstand, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung |
| DE19612771A1 (de) * | 1996-03-29 | 1997-10-02 | Basf Magnetics Gmbh | Als Schleif- oder Poliermittel geeignete flächige Verbundmaterialien |
| DE19945335A1 (de) * | 1999-09-22 | 2001-04-05 | Treibacher Schleifmittel Gmbh | Al¶2¶O¶3¶/SiC-Nanokomposit-Schleifkörner, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung |
| CN100562506C (zh) * | 2004-11-29 | 2009-11-25 | 京瓷株式会社 | 氧化铝氮化钛类烧结体及其制造方法、磁头用基板、超声波马达、动压力轴承 |
| US9845268B2 (en) * | 2016-05-23 | 2017-12-19 | Kennametal Inc. | Sintered ceramic bodies and applications thereof |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IT1202571B (it) * | 1987-02-20 | 1989-02-09 | Keramont Research Corp | Compositi a base di allumina ronforzata con zirconia e con whiskers |
| US5035723A (en) * | 1989-04-28 | 1991-07-30 | Norton Company | Bonded abrasive products containing sintered sol gel alumina abrasive filaments |
| US5076815A (en) * | 1989-07-07 | 1991-12-31 | Lonza Ltd. | Process for producing sintered material based on aluminum oxide and titanium oxide |
| US5094672A (en) * | 1990-01-16 | 1992-03-10 | Cincinnati Milacron Inc. | Vitreous bonded sol-gel abrasive grit article |
| DE4119183C2 (de) * | 1990-12-07 | 1994-02-24 | Starck H C Gmbh Co Kg | Gesinterter Verbundschleifkörper, Verfahren zu seiner Herstellung sowie dessen Verwendung |
-
1992
- 1992-05-29 DE DE4217721A patent/DE4217721C1/de not_active Expired - Lifetime
-
1993
- 1993-05-17 AT AT93108037T patent/ATE143930T1/de active
- 1993-05-17 ES ES93108037T patent/ES2092724T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-17 DE DE59304078T patent/DE59304078D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-17 EP EP93108037A patent/EP0571866B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1993-05-24 JP JP5142514A patent/JP2972487B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1993-05-28 HU HU9301583A patent/HU217416B/hu not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4217721C1 (de) | 1993-11-04 |
| ATE143930T1 (de) | 1996-10-15 |
| JPH0633040A (ja) | 1994-02-08 |
| HU9301583D0 (en) | 1993-11-29 |
| DE59304078D1 (de) | 1996-11-14 |
| EP0571866A1 (de) | 1993-12-01 |
| JP2972487B2 (ja) | 1999-11-08 |
| ES2092724T3 (es) | 1996-12-01 |
| HUT67396A (en) | 1995-04-28 |
| EP0571866B1 (de) | 1996-10-09 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0279102B1 (en) | Transformation toughened zirconia-titania-yttria ceramic alloys | |
| EP2094443B1 (en) | Submicron alpha alumina high temperature bonded abrasives | |
| US5114891A (en) | Sintered material based on aluminum oxide | |
| EP0271237B1 (en) | Aluminum nitride/aluminum oxynitride/group iv b metal nitride abrasive particles derived from a sol-gel process | |
| US4866013A (en) | Process for making an improved ceramic material | |
| US5194073A (en) | Sintered composite abrasive materials, a process for its production and its use | |
| JPH04228471A (ja) | アルミニウムチタネートに基づく焼結したセラミツク材料、それらの製造方法およびそれらの使用 | |
| JPS6140621B2 (hu) | ||
| JPH09268050A (ja) | アルミナ−ジルコニア系焼結体、その製造法及びアルミナ−ジルコニア系焼結体を用いた衝撃式粉砕機 | |
| US5312785A (en) | Sintered self-reinforced silicon nitride | |
| HU217416B (hu) | Szinterelt csiszolószemcse-kombináció és eljárás előállítására | |
| CA1327453C (en) | Aluminum oxide/aluminum oxynitride/group ivb metal nitride abrasive particles derived from a sol-gel process | |
| HU217414B (hu) | Szinterelt, kombinált csiszolószemcsék és eljárás előállításukra | |
| AU758013B2 (en) | High-strength magnesia partially stabilized zirconia | |
| JPH0553751B2 (hu) | ||
| JP3076682B2 (ja) | アルミナ系焼結体及びその製造方法 | |
| US5362691A (en) | Sintered material based on Si3 N4 and processes for its production | |
| JPH07215758A (ja) | ジルコニア質焼結体 | |
| JPH0753256A (ja) | アルミナ質複合焼結体及びその製造方法 | |
| JP2650049B2 (ja) | セラミック切削工具及びその製造方法 | |
| JP2564153B2 (ja) | アルミナ・シリカ系焼結体の製造方法 | |
| JPH0813702B2 (ja) | 複合セラミックス | |
| JPH0687650A (ja) | アルミナ系焼結体及びその製造方法 | |
| JPH01301560A (ja) | ジルコニアセラミックス及びその製造方法 | |
| HU193593B (en) | Process for production of aluminium-oxid caramics with increased wear-resistance |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| DGB9 | Succession in title of applicant |
Owner name: KORUND LAUFENBURG GMBH, DE |
|
| MM4A | Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees |