HU222600B1 - Kolloid-gél alumínium-oxid szemcsék és eljárás annak előállítására - Google Patents

Kolloid-gél alumínium-oxid szemcsék és eljárás annak előállítására Download PDF

Info

Publication number
HU222600B1
HU222600B1 HU9801820A HUP9801820A HU222600B1 HU 222600 B1 HU222600 B1 HU 222600B1 HU 9801820 A HU9801820 A HU 9801820A HU P9801820 A HUP9801820 A HU P9801820A HU 222600 B1 HU222600 B1 HU 222600B1
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
alumina
colloidal gel
temperature
rotary kiln
abrasive grains
Prior art date
Application number
HU9801820A
Other languages
English (en)
Inventor
Ajay K. Garg
Arup K. Khaund
Lawrence E. Orne
Mark R. Young
Original Assignee
Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc.
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
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=23652855&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=HU222600(B1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. filed Critical Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc.
Publication of HUP9801820A2 publication Critical patent/HUP9801820A2/hu
Publication of HUP9801820A3 publication Critical patent/HUP9801820A3/hu
Publication of HU222600B1 publication Critical patent/HU222600B1/hu

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped 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
    • C04B35/111Fine ceramics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped 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
    • C04B35/111Fine ceramics
    • C04B35/1115Minute sintered entities, e.g. sintered abrasive grains or shaped particles such as platelets
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical 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
    • B24D3/04Physical 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
    • B24D3/14Physical 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
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/624Sol-gel processing
    • 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
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Dispersion Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Cosmetics (AREA)

Abstract

A találmány tárgya eljárás kolloid gél alumínium-oxid szemcsékelőállítására, ahol a keverék szárított, de kiégetlen kolloid gélalumínium-oxidot tartalmaz, amelynek legalább 5 tömeg% elpárolgónedvességtartalma van. Az eljárás lényege, hogy a keverék részeitközvetlenül egy forgókemencébe (7) adagolják, és ott tartják 400 °C és1600 °C közötti hőmérsékleten, miközben szabályozzák a keverékkemencében (7) töltött tartózkodási idejét, hogy robbantásosaprítással állítsanak elő alumínium-oxid-részecskéket. A szárítottkolloid gél alumínium-oxid keveréket a kemence (7) forró zónájának (8)közelébe adagolják be. A forgókemence (7) hengeres csövét avízszintessel 1° és 60° közötti szöget bezáró tengely körül 0, 5ford./perc és 40 ford./perc közötti fordulatszámmal forgatják ahevítés alatt. A találmányhoz tartoznak a fenti eljárással előállítottalumínium-oxid-csiszolószemcsék, amelyek bármely frakción belüllegalább 25%-ban tartalmaznak olyan szemcséket, melyek L/D oldalarányalegalább 2:1, és a tömörségük legalább az elméleti sűrűség 95%-a. ŕ

Description

A jelen találmány alumínium-oxid-csiszolószemcsékre és főleg kolloid gél alumínium-oxid csiszolóanyagokra vonatkozik, javított csiszolóteljesítménnyel.
A kolloid gél alumínium-oxid hagyományosan alfaalumínium-oxid elővegyület (ami szokásosan, de nem kizárólag böhmit) kolloid oldatából vagy géljéből van előállítva szárítással, körülbelül 125 °C és 200 °C közötti hőmérsékleten eltávolítva a vizet a gélből, majd a szárított gélt a csiszolószemcsék kívánt méretének megfelelő részecskékre törve, esetleg kiégetve a részecskéket (általában körülbelül 400 °C és 800 °C közötti hőmérsékleten), ezt követően az alumínium-oxidot egy közbenső alakra hozva, és végül egy elegendően magas hőmérsékleten elvégzett utóégetéssel a kiégetett darabokat a gamma-alumínium-oxid-alakról alfa-alumínium-oxid-alakra formálják.
Egyszerű kolloidgél-elj árások ismerhetők meg a 4,314,827; a 4,518,39; a4,881,951 US szabadalmakból és a 2,099,012 GB szabadalmi bejelentésekből. Az ilyen típusú kolloid gél alumínium-oxidok hajlamosak 25 mikron vagy annál nagyobb méretű kristályalak felvételére, mindamellett olyan összetevők, mint szilícium-oxid (kova), magnézium-aluminát (spinell) válik magnézium-oxiddá, és más fém-oxidok, mint cirkónium-oxid, ittrium, ritkaföldfém-oxidok, titán-oxid, átmenetifém-oxidok és hasonlók alkalmazhatók kis mennyiségben a kristály méretének 1 és 10 mikron méret közé való csökkentésére, és bizonyos fizikai tulajdonságok kiemelésére.
A kolloidgél-eljárás egyik előnyös formája, ha az alfa-alumínium-oxid-prekurzor olyan anyaggal van kristályosításra „beoltva”, amelynek azonos a kristálymérete, és a rácsállandója közel áll magához a beoltandó alfa-alumínium-oxid rácsállandójához. Az „oltókristály” hozzáadásával kapja meg az anyag a végső osztott formát, és ezáltal válik a kolloid oldat vagy gél egyenletes elosztásúvá. Ez az oltókristály hozzáadható kezdeti fázisban vagy in situ formában. Az oltókristály funkciója, hogy létrehozza az alfa alakra való transzformációt, és azt egyenletessé tegye az elővegyületen keresztül egy sokkal alacsonyabb hőmérsékleten, mint ami szükséges lenne az oltókristály hiánya esetén. Az eljárás folyamán elérhető, hogy az alfa-alumínium-oxid kristályszerkezete, azaz a lényegében azonos krisztallográfiai elrendeződések területei, a lényegében mikronnál kisebb méretű átmérőjű, például 0,1 és 0,5 mikron átmérő közötti méretben, elkülönüljenek a nagy szemcséktől. Az alkalmas kristályok maguk alfa-alumíniumoxidot tartalmaznak, de más összetevők, mint alfaferri-oxid, -króm-szuboxid, -nikkel-titanát és más összetevők, amelyek rácsállandója lényegében hasonló azon alfa-alumínium-oxidhoz, melyek hatékonyan segítik az elővegyületből az alfa-alumínium-oxid kialakulását alacsony hőmérsékleten, mint amelynél az oltókristály hiánya mellett az átalakulás normál módon végbemegy. Kolloidgél-kristályosítási eljárások példaképpen megtalálhatók a következő szabadalmi dokumentumokban, US 4,623,364; a 4,744,802; a 4,964,883; az 5,192,339; az 5,215,551; az 5,219,806 számú szabadalmi leírásokban és másokban.
A kiszárított kolloid gél kiégetésének megválasztásánál gyakran előnyben részesítik azt a változatot, ahol egy megemelt kiégetési hőmérséklet mellett az idő minimalizálható. Ez azért van, mert az égetési művelet elvégzi az átmeneti alumínium-oxid alfa formára való konvertálásának feladatát, és az alfa-alumínium-oxid szinterelését, lezárva a visszamaradó porozitást, és biztosítja, hogy a részecskék adekvát sűrűségnek és keménységűek legyenek, hogy csiszolószemcséknek megfeleljenek. Az ismert, hogy túlzott idő eltöltése a szinterelési hőmérsékleten, ami általában 1300 °C és 1400 °C közötti hőmérsékleten van a kolloid gél anyagok kristályosítása esetén, és a kb. 100 °C értékkel magasabb hőmérsékleten - az oltókristály nélküli esetben - a kristályok növekedéséhez vezethet.
Mivel a kristályok növekedése általában nemkívánatos jelenségnek tekinthető, megfontolandó, hogy a kiégetést elkülönítve végzik, és egy emelt hőmérsékleten az időt minimalizálják. Ezt az eljárást követik a két magas hőmérsékletű művelet fenntartásával, a többletköltségek ellenére is.
A szárítási műveletet az aprítás és a rostálás követi, de előbb a szemcséket szobahőmérsékletre lehűtik, és a hőt a környezetnek átadva, azt a szemcsék szárítására használják fel. Ez azonban természetesen nem túl hatékony.
Az apritási műveletet a szárítás után végzik, mert ezen a ponton az anyag viszonylag könnyen szétesik. Ha azt még az égetési művelet utánra hagyják, az anyag olyan keménnyé válik, hogy az már többletenergiát kíván. Ebből következik, hogy az előégett szakaszban kell darabolni. Továbbá, megfontolandó, hogy az égetés sokkal hatékonyabb, mivel a részecskék sokkal hamarabb elérik a kiégetési hőmérsékletet a kemencében, ha azok kisebbek.
A találmány kifejlesztése során rájöttünk, hogy lehetőség adódik a felhasznált energia lényeges csökkentésére a kolloidgél-eljárással az alumínium-oxid előállításánál. Ez az eljárásba való olyan beavatkozással érhető el, amely teljesen ellentétes az intuitív gondolkodással, és azzal, amelyet a szabályozott hagyományos folyamatokban alkalmaznak. A találmány szerinti új eljárással az alfa-alumínium-oxid-részecskéket a kívánt alakban hozzuk létre, hogy az tökéletesen tömörített és a csiszoláshoz jól alkalmazható legyen. Ezen túlmenően a rendszer elég rugalmas ahhoz, hogy megengedje azt, hogy a tervezett méretű csiszolószemcséket kapjuk.
A találmány szerinti eljárással egy száraz, de nem kiégetett kolloid gél alumínium-oxidot adagolunk, amelynek illóanyagtartalma legalább 5 tömeg%. Az eljárás folyamán azt közvetlenül a kemencében körülbelül 400 °C hőmérsékleten tartjuk, mialatt a kemence hőmérsékletét és benne a tartózkodási időt szabályozzuk, amíg robbantásos aprítással az alumínium-oxid létrejön. Bizonyos körülmények között, ha a kemence hőmérséklete elég magas és az abban eltöltött idő elég hosszú, a kolloid gél alumínium-oxid közvetlenül átalakulhat alfa-alumínium-oxid-alakká, és szinterizálódhat a tömörsége olyan értékre, amely legalább az elméleti sűrűség 95%-a.
HU 222 600 Β1
A kolloid gél alumínium-oxid általában néhány milliméter méretű darabos alakra szárad, és ez alapjában véve szárított böhmit, és ahol minden egyes molekula egy társult vízmolekulát tartalmaz, amely esetleg a szárítás során el nem távolított remanens vizet is tartalmaz. Továbbá a kolloid gélhez előnyösen módosítók adhatók hozzá, mint például magnézium-oxid, ittrium, rubídium, cézium vagy más ritka vagy átmenetifém-oxid, azok oldható nitrát alakjában, és a szárított gélhez még hozzájönnek az illó komponensek, (mint a nitrogén és oxigén). Ha egy savat, mint például salétrom- vagy ecetsavat használnak a kolloid gél peptizálására, ezen savak maradványai visszamaradhatnak a szárított kolloid gélben. Általában a szárított gél elpárologtatható nedvességtartalma 5 és 50 tömeg% között, előnyösen 10 és 45 tömeg% között, még előnyösebben 20 és 40 tömeg% között van. A szárítás rendszerint egy 200 °C alatti hőmérsékleten, vagy már jóval ez alatti hőmérsékleten megy végbe. Tehát a szárítókemencébe rakott szárított gél lényegében véve elpárolgó mennyiségű anyagot tartalmaz.
Élénk dehidratizáció játszódik le gyors hőmérséklet-emelkedésnél, az EP-A-176 476 és az EP-A-0 518 106 dokumentumokban feltártak szerint, de ott gibbsitporok finomítására alkalmazzák, és böhmit vagy egy reaktív test előállításának közbenső lépésére alkalmazható.
Míg a találmány elsődlegesen szárított kolloid gél anyagok robbantásos aprítására irányul, ezek az anyagok tartalmazhatnak más komponenseket is, de azokban semmiféle illékony anyag nem lehet. Az azonban lehetséges, hogy a kolloidgél-anyagkomponensek tartalmazhatnak akár alfa- akár gamma-alumínium-oxidporokat, szilikon-karbidokat (mindkettőt szemcsés és tűkristályos alakban), cirkócium-oxidot, bőrt, nitridet és más csiszolóanyagokat. A szárított keverékben fent említett teljes tartalomból 5 tömeg% elpárolgó anyag marad vissza.
Ha a szárított gél nagy darabjai a kemencébe vannak helyezve, a darabokban lévő elpárolgó anyag robbanásszerűen kiterjed, ezzel azt okozva, hogy kis részecskékre szétesik, amelyek kiválóan alkalmasak csiszolásra. Ha a tartózkodási idő a kemencében elegendően hosszú, a kisebb darabok, amelyek gyorsan átalakulnak alfa-fázisra és szinterizálódnak szintén gyorsan a lényegében teljesen tömörödött formára. Ezen folyamat heves lefolyása vezet a közismert elnevezéssel leírt „robbantásos daraboláshoz”, jóllehet az eljárás előnyös megvalósításában az aprításon túl tartalmaz az alfa-fázisra való kiégetést, és számos esetben a lényegében vett elméleti tömörségre való szinterizálást. Ahol a hőmérséklet valamelyest alacsonyabb, az aprítás mértéke valamelyest csökken, és főleg csak a nagyobb darabok lesznek feltörve, míg a megmaradó darabokban gyengítő repedésvonalak jönnek létre, hogy egy soron következő aprítási műveletben azokat könnyen fel lehessen tömi. Ez is robbantásos darabolásnak köszönhető.
Következésképpen a „robbantásos” módon darabolt anyag alatt azt az átalakult formát értjük, ahol a kolloid gél alumínium-oxid részecskék a kemencébe vannak beadagolva, és legalább részlegesen széttörnek kis darabocskákra anélkül, hogy bármiféle külső kényszerítőerőt használtunk volna.
Ha a kemencében való tartózkodási idő viszonylag rövid, vagy a kemence hőmérséklete viszonylag alacsony, a tömörítési eljárás, sőt az alfa-fázisra való átalakulás nem fejeződhet be azalatt, amíg az anyag a kemencében van. Ilyen esetben néhány, vagy pedig minden részecske porózus lehet bizonyos fokig, és ezek a viszonylag lazán összeállt nagy részek egy könnyű őrlési folyamattal széttörhetőek lesznek, mielőtt az elméleti sűrűség 95%-ára lennének tömörítve egy külön kemencében, vagy pedig egy második átvezetés során a forgókemencén keresztül. Ez néha előnyben részesül, és a rendkívül intenzív robbantásos darabolás vezethet a jelentős mennyiségű nagyon finom részecskék létrejöttéhez, amelyek már azonban egyes csiszolási alkalmazás esetén már kevésbé lesznek használhatóak. A kisebb mértékű leválasztott robbantásos aprítás rendelkezik egy olyan hatással, hogy a látszólag töretlen részecskék nagyon könnyen apríthatok a következő műveletben.
Más további előny, hogy a kiégetett anyag, ami még nincs robbantásos úton teljesen szétaprítva, legalább részlegesen impregnálható egy illékony folyadékkal, ami víz is lehet. A vizet egyszer vagy többször kell átvezetni a forgókemencén, és ezzel befejeződik az aprítási folyamat.
Az égetési viszonyok szabályozása olyan terméket hoz létre, amely a fent leírtak szerint porózus, és még egy impregnálási lehetőséget is nyújt, oly módon, hogy a porózus anyagot a módosító hatóanyag vizes oldatával, mint például magnézium, ittrium, átmeneti elem, rubídium, cézium vagy más ritkaföldfém oldódó sójának vizes oldatával kezeljük. A szinterizálás során ezek az anyagok rendszerint módosított oxid alakra generálódnak, egy igen hatékony alakba, amelyek használhatók a robbantásos aprítás céljára.
Ha gél szárítás előtt van extrudálva, előnyös, ha az extrudálófúrat inkább kisebb, mint nagyobb. Annak a gélnek, amely egy 1,6 mm átmérőjű nyíláson át van extrudálva, robbantásos aprítása jobb, mint azon gélé, amely egy 6 mm átmérőjű furaton keresztül van extrudálva. Továbbá a hengeres extrudált termékek előnyösebbek, mint a szögletesek, mint például azok, amelyeket egy négyszögletes nyíláson való extrudálással kapunk.
A fenti módon előállított csiszolószemcsék gyakran a vártnál jobb csiszolótulajdonsággal rendelkeznek, mint azok, amelyeket a hagyományos eljárással kapunk. Ennek elméleti magyarázata, hogy az aprítási technika nem teszi ki ezen típusú anyagokat fizikai megterhelésnek, így felléphetnek mikrohatások a csiszolószemcse szerkezetében. Az elmélettől eltekintve is jelentős és meglepő teljesítményjavulást érünk el.
A találmány következésképpen új alumínium csiszolószemcsékre vonatkozik. A feltalálói gondolat azon alapul, hogy a robbantásos darabolással kapott szemcsék sajátos alakkal és méretelosztással rendelkeznek, és ez is hozzájárulhat a fenti vonatkozású kiváló csiszolási tulajdonsághoz. A csiszolószemcsékből a szemcsés szerkezetű csiszolóanyagok különbözőképpen állíthatók
HU 222 600 Β1 elő, öntőformába való öntéssel, kötőanyaggal ragasztva vagy pedig extrudálással alakíthatók ki. Az extrudált termékeknek gyártási keresztmetszetük azonos, ami a gyártási eljárás eredménye. A csiszolóanyagban lévő szemcséknek szabálytalan formájuk van, az aprított szemcséket az jellemzi, hogy keresztmetszetükben egyik irányban hosszabb kiteqedésűek.
Általában a csiszolószemcsézetet egy nem formázó eljárással állítják elő, mégpedig nagy anyagdarabok aprításával. A hagyományos darabolási technika két eljáráson alapszik, mint az ütve törő darabolás és a hengeres törőgéppel történő darabolás. Az ütve törés ad több olyan blokkos formát, ahol az egyes csiszolószemcséknek az L/D értéke egyedi [ahol a hosszabbik érték (L) az átmérő (D) értékére merőleges legnagyobb érték], vagy az L/D arány tart közel 1 értékhez. Természetesen a hengeres törőgépen létrehozott szemcsékben az oldalarányok tartománya többségében lényegében 2 érték alatt marad.
A „szemcseméretet” hagyományosan egy szitaszéria alkalmazásával mérik meg, egymás után olyan szitákon átrostálva a szemcséket, amelyeknél a szitanyílások méretei különbözőek. Ha a szemcsét három egymáshoz viszonyított merőleges mérettel jellemzik, a mértékadó méret a „szemcsenagyság”, amelyet a második legnagyobb méret határoz meg, azon legkisebb szita nyílásának a mérete, amelyen a szemcse még keresztül tud hatolni, ha azt a leghosszabb mérete irányába rendezzük. A találmány szerinti szemcse átlagosan hosszabb, mint a hagyományos szemcsék, azoknak egyértelműen nagyobb a szemcse átlagtérfogata, és ez valóban megtalálható esetünkben.
A találmány szerinti csiszoló alumínium-oxid-szemcsék nem szimmetrikusak a hosszméretük mentén, és az előállított bármely szemcseméret frakción belül több mint 25%, előnyösen 30%, és legelőnyösebben legalább 50% mennyiségben tartalmaz olyan szemcséket, amelyeknek L/D aránya 2:1 arány.
A hagyományos hengertörő eljárással előállított alumínium-oxid-csiszolószemcsék esetében bármely szemcseméret-frakción belül, a szemcsék nem több mint 25%-a, rendszerint 19-25% között kell hogy tartalmazzon olyan szemcséket, amelyeknél az L/D arány 2:1. A találmány szerinti szemcsék felismerhetően különböznek az ismert szemcséktől. Ezt leginkább szembetűnően mutatja a szemcsék rendkívül megnövelt csiszolóhatása, amelyet szemléltetnek az alábbi példák is.
A találmányt közelebbről rajzokkal szemléltetjük, ahol az
1. ábra egy oltott kolloid gél alumínium-oxid termikus differenciálanalízisének diagramját mutatja, a
2. ábra a találmány szerinti egyik példaképpen!
megvalósításra adaptált berendezés egyszerűsített elölnézetét szemlélteti.
Az 1. ábra egy oltott kolloid gél termikus differenciálanalízisét mutatja emelkedő hőmérsékletnél. Látható, hogy egy endoterm folyamat játszódik le, kb. 400 °C hőmérsékleten. Ez kezdeményezi az illő víztartalomnak és a bomlástermékeknek az elvesztését. Ezen illóanyagok elvesztése okozza a robbanásos darabolódást. Nyilvánvaló, minél gyorsabb az illóanyag-távozás, annál robbanékonyabb a felbomlás. Az illékony anyagok mennyisége 600 °C körüli hőmérsékleten észrevehetően lecsökken, és átalakulása befejeződik a kristályvizet nem tartalmazó alumínium-oxid fázisra, mint gamma-alumíniumoxid. A magasabb hőmérsékleteken pedig megindul az alfa-fázisra való átalakulás. Az oltott kolloid gél anyagok esetén ez kb. 1150 °C hőmérsékleten történik meg. A nem oltott kolloid gélben az átalakulás lefolyása nagyon hasonló, kivéve, ha az alfa-átalakulás csúcsértéke egy lényegesen magasabb hőmérsékleten, mintegy 1250 °C hőmérsékleten megy végbe.
Ahhoz, hogy a találmányt a gyakorlatban végrehajtsuk, csak arra a hőfokra szükséges melegíteni az anyagot, amelyen az illóanyagok eltávozása megindul. Nyilvánvalóan magasabb hőmérsékletek előnyösek, ahol a minimuma van a gyors lebomlásnak, az a maximuma a robbantásos hatásnak. Bár, ha a bomlás elegendően gyors, még a mérsékeltebb hőmérséklet fenti skálájának alsó határértékén is hatékony lehet.
Az alsó határértéken alkalmazott hőmérsékleten (ahol az alfa-alumínium-oxid még nem alakul át), a robbantásosán darabolt anyagot alá kell vetni egy további műveletnek, hogy az alfa-fázisra való átalakulás befejeződjön, és az anyag lényegében véve az elméleti sűrűségére tömörödjön (általában 95%-ig). A hagyományos kemencék szilícium-karbid (karborundum) -béleléssel készülnek, és alkalmasak arra, hogy minden művelet végbemenjen bennük ugyanazon idő alatt. Ezzel szemben a forgó szárítókemence alkalmazása megengedi, hogy a benne aprított anyagok keményebbek legyenek, és maga az eljárás kevésbé legyen költségigényes.
Mielőtt a kolloid gél alumínium-oxidot alávetik a robbantásos darabolásnak, kb. 200 °C hőmérséklet alatt szárítjuk, és ez még előnyösebb, sokkal alacsonyabb 75 °C és 175 °C közötti hőmérsékleten.
Mint fentebb kifejtettük már, megkívánt, hogy a szárított kolloid gél anyag nagy darabjait olyan gyorsan melegítsék, amennyire csak lehetséges, amíg elérik a robbantásos aprítás maximumát. A 2. ábrán vázlatos hosszmetszetben szemléltetett berendezés egy olyan berendezés, ami kielégíti az 1. ábra szerinti hőmérsékleti követelményeket. A darabolatlan szárított alumínium-oxid kolloid gél részek 0,5 cm-1 cm átmérőjűek, és azokat az 1 garatba adagolják, és onnan tovább a 2 vibrátoros adagolón keresztül a 3 második adagolóba. Ez a 3 második adagoló üríti a részecskéket a 4 légkeverőbe, amely felgyorsítja a részecskéket az 5 beömlőnyíláson bevezetett túlnyomásos levegőáram alkalmazásával, és ami a részecskéket a 6 csővezetéken keresztül viszi a 7 forgókemencébe. A 7 forgókemence felső végének közelében van a 8 forró zóna és az alsó végénél pedig a 9 kilépőszakasz. Ezen 7 forgókemencébe bevitt részecskék a 8 forró zónába belépve robbannak szét, és az aprított részecskék a 9 kilépőszakaszon távoznak.
Egy robbantásos aprítási folyamat során a szárított gél darabjainak melegítése előnyösen gyorsan kell, hogy végbemenjen ahhoz, hogy a maximális robbantá4
HU 222 600 Β1 si hatást érjük el. Különböző, a 2. ábrán szemléltetett kemencétől eltérő, más kemencekialakítások is kielégíthetik a támasztott követelményeket, de az a forgókemence kiemelkedően a legalkalmasabb a folyamat végrehajtására, amelynek a vízszinteshez szögben hajló csöve van, és annak tengelye körül forog a cső. A 7 forgókemence csövét külső hő melegíti. A cső forgása biztosítja, hogy a nagyobb darabok vagy kisebb részecskék a csövön belül állandó mozgásban legyenek úgy, hogy egyetlenegy részecske se legyen a csővel való közvetlen kapcsolat útján melegítve, kizárva más részeket a melegítésből. A forgás sebessége és a cső döntésének szöge meghatározzák a kemencében való tartózkodás idejét. Ezen paraméterek előnyös megválasztása biztosítja, hogy a darabok belsejéből az illékony anyagok elpárolgása inkább gyorsabban, mint fokozatosan történjen meg. Ez hozzájárul ahhoz is, hogy a darabok szétrobbanása után kialakult részecskék maximális égetési és tömörödési időt töltsenek el a kemencében.
Természetesen más kemencekivitelek is alkalmazhatók, beleértve a kamrás kemencéket, optimálisan fluid ágyakkal és mikrohullámú vagy indukciós fűtéssel ellátott kemencéket.
Egy forgókemence csöve, amelyet azon célból használunk égetési hőmérsékleten, hogy az alumínium-oxidot szinterizáljuk, szokásosan szilícium-karbidból van. Ez azért szükséges, mert azok képesek ellenállni a folyamattal szemben támasztott fizikai követelményeknek, beleértve a cső hossza mentén lévő különböző pontokon elhelyezkedő eltérő darabokat és a különböző hőmérsékletértékeket. Továbbá a szilícium-karbid képes ellenállni folyamatban létrejövő bármely savas gáznak, például nitrátmaradékok, amelyek eliminálódnak. Jóllehet, a robbantásos aprítás előidézéséhez, és az alfa alakra való átalakuláshoz a hőmérséklet alatta van annak a hőmérsékletnek, amely a teljes szinterizálást idézi elő, az is lehetséges, hogy fémötvözet, mint például az „Inconel” alkalmazásával a hőmérséklet-állóságot 1200 °C -ra lehet emelni.
Egy forgókemencét használva, a találmány szerinti folyamat a magas hőfokú zónában 1 mp és 30 perc közötti, vagy előnyösen 2 mp és 20 perc közötti tartózkodási időt igényel. Ahhoz, hogy ezt a tartózkodási időt biztosítsuk, a cső hosszirányú szöge előnyösen 1° és 60° között, vagy még előnyösebben 3° és 20° között van, és a forgási sebesség 0,5 ford./perc és 20 ford./perc között, vagy előnyösebben 1 ford./perc és 15 ford./perc között legyen.
Amikor kiég az oltott kolloid gél alumínium-oxid, az égetési hőmérséklet a forró zónában kb. 400 °C és 1500 °C között, még előnyösebben kb. 600 °C és 1400 °C között van. A nem oltott kolloid gél alumínium-oxid számára a forró zóna hőmérsékletét előnyösen kb. 400 °C és 1650 °C hőmérséklet között, még előnyösebben pedig kb. 600 °C és 1550 °C közötti hőmérsékleten kell tartani.
A találmány szerinti robbantásos aprítással kapott részecskék hajlamosak olyan méretarányú alakzat felvételére, ahol az alak egyik irányú mérete lényegesen nagyobb, mint bármely másiké. Az ilyen hosszúkás alakú részecskékből különösen előnyös csiszolóbevonatot készíthetünk.
A találmány szerinti eljárás alkalmazható minden típusú kolloidgél-részecske termékhez, különösen ahol ezeket csiszolásra használják fel. A kolloid gél lehet oltott vagy nem oltott, csak az a különbség az állapotokban, hogy általában magasabb zsugorítási hőfok szükséges, ha a kolloid gél nem oltott. Ez alkalmazható szintetizált alumínium-oxidhoz is, hogy csiszolószemcséket állítsunk elő, mégpedig ott, ahol a finom részekre osztott alfa-alumínium-oxid-részecskék tömbökbe formálódnak részleges tömörítéssel, mielőtt azok még egy folyadékkal impregnálva lennének, és csak azután lennének robbanásszerűen aprítva.
Mivel a találmány szerinti eljárás megengedi a korábbi megoldásokból ismert tipikus fizikai aprítást szakaszok mellőzését, a szárított gél közvetlenül lesz a kemencébe betáplálva. Ez lényeges idő- és energiaköltség-megtakarítással jár.
A most ismertetésre kerülő találmány szerinti eljárás, főleg az oltott kolloid gél alumínium-oxid forgókemencében való kiégetésére vonatkozik. Az ismertetésre kerülő példák csak szemléltető jellegűek, anélkül, hogy korlátoznák a találmány oltalmi körét.
1. példa
Egy Ross-keverőbe adagolunk 74 657 g ionmentes víz és alfa-alumínium-oxid-szemcsék iszapját, amelynek BET-felülete (Brunauer-Emmett-Teller-összefüggés alapján számított felület) kb. 120 m2/g, és amely 6%-os szemcsés iszap 6000 g-jának a 10 000 g ionmentes vízbe való adagolásával van előállítva. Böhmitet (a kereskedelemben „Disperal” márkanéven kapható Condea GmbH termék), szintén hozzáadunk 36,00 kg mennyiségben, és ezt a keveréket szivattyúzzuk és keverjük 5 percig. A 70%-os salétromsav 1671 g-jának 5015 g ionmentes vízzel alkotott oldatát ezután hozzáadjuk, mialatt a felkevert elegyet vákuum alatt tartjuk, és még további 5-10 percig folytatjuk a keverést. Amikor a vákuum megszűnik, és az elegy géllé alakul a keverőn való áthaladással, előnyösen egy in-line keverő-homogenizáló készüléken áthaladva, ezalatt befecskendezzük az elegybe 70%-os salétromsav 1671 g mennyiségét 5014 g ionmentes vízmennyiségben.
Ezután a gélt kiszárítjuk, és széttörjük kb. 0,25 cm és 1 cm méretek közötti darabokra, és ezeket a darabokat beadagoljuk a kemencébe. A szárított kolloidgéldarabkákat közvetlenül a forgókemencébe adagoljuk, amely kemence egy szilícium-karbid-csövet tartalmaz, ahol a cső hossza 213 cm és átmérője 15 cm. A szilícium-karbid-cső belső 50 cm hosszú fonó zónájában 1405 °C hőmérséklet uralkodik. A cső a vízszinteshez képest 6°-ra van megdöntve, és kb. 18 ford./perc fordulatszámmal forog.
A darabok robbantásos aprításával a szemcseméret osztályozás után 50T méretű (>300 és <355 μ) szemcsék, amelyet fizikai teszteléssel állapítanak meg. Az anyag égetésére szánt idő a forgókemencében kb. 1 és 2 perc közötti. Az égetett szemcsék sűrűsége eléri a
HU 222 600 Β1
3,8 g/cm3-t, és az alumínium-oxid-mikrokristályok pedig összepréselődnek kb. 0,2 μ átmérőjű méretre.
Az összehasonlítás kedvéért ugyanazon kolloidgélképződményeket, amelyek azonos módon voltak szárítva, hengeres törőgépen zúzva, és a szemcseméret besorolásunk szerint -24 T (<710 μ) szemcseméretű részecskék, hagyományos módon is előállítottuk, amelyek azután kb. 800 °C hőmérsékleten lettek égetve a hagyományos módon az ismert forgókemencében. A kapott szemcsék ugyanolyan szubmikron méretű alumínium-oxidkristályokat alkottak, és azok a találmány szerinti módon robbantásos aprítással vannak darabolva.
A kísérletben a két mintát egyazon módon vittük fel ugyanolyan alátétre, egy csiszolóhevederre, és pontosan ugyanolyan mennyiségű és méretű szemcsét alkalmaztunk az alátétre való felhordás során. Minden egyes heveder felülete 590 g/m2 elosztásban hordozza a csiszolószemcséket, és a heveder mérete 6,4 cm szélességű és 152,4 cm hosszúságú. A hevederek futásának kerületi sebessége 9000 m/perc, és azt a kísérletben egy 304-es jelű rozsdamentes acélrúd vágására alkalmaztuk, ahol víz hűtőközeg alatt 68 N erőhatást fejtenek ki 4 percen át.
A hagyományos módon előállított szemcsékkel bevont vágószalaggal ezen periódus alatt 74 g-ot vágtunk el, míg a robbantással darabolt szemcsékkel bevont vágószalag 94 g vágására volt alkalmas, azaz 27%-os javulást eredményezett a hagyományos vágószalaghoz képest.
2. példa
Az oltott alumínium-oxid kolloid gél szemcséit szobahőmérsékleten szárítjuk, a szemcsék mérete kb. +24 T (>710 μ), és közvetlenül tápláljuk be a kb. 2,25-4,5 kg/óra mennyiségben a forgókemence forró zónájába, egy lényegében véve olyan berendezést alkalmazva, amelyet a 2. ábra is szemléltet, ahol 1000 °C hőmérséklet uralkodik. A kemence ugyanaz, mint az 1. példa esetében, eltekintve, hogy a cső fordulatszáma 10 ford./perc, és a cső a vízszinteshez képest kb. 7°-ra van megdöntve. A gélrészecskék a kemencében robbantásos módon lettek aprítva, és a részecskék méreteloszlása az alábbi, 1. táblázaton láthatók.
1. táblázat
Méretsorozat Osztályozott mennyiség
| +30 (>600 μ) 41%
I -30+40 (<600 és >425 μ) 31%
-40+50 (<425 és >300 μ) 11%
| -50+60 (<300 és >250 μ) 3%
| -60 (<250 μ) 4%
Egy elkülönített műveletben a fenti robbantásos aprítás után az anyag egy további szintereléssel 3,8 g/cm3 sűrűségűre lett tömörítve. A tömörített anyag megoszlása az alábbi 2. táblázatban látható.
Mindkét esetben az alumínium-oxid-szemcsék szubmikronkristály alakúak.
2. táblázat
Méretsorozat Osztályozott mennyiség
+ 30 (>600 μ) 22%
-30+40 (<600 és >425 μ) 38%
-40+50 (<425 és >300 μ) 23%
-50+60 (<300 és >250 μ) 9%
-60 (<250 μ) 8%
3. példa
Ez a példa a találmány szerinti új csiszolószemcséket és azok előállítását szemlélteti.
A földnedves, beoltott alumínium-oxid-gélt a következőképpen állítjuk elő:
Egy nagy keménységű Jaygo-keverőbe, amely két szigma-vágólapáttal és egy exrudercsigával van felszerelve, 148 kg böhmitet (a Condea által előállított termék „Disperal” márkanéven) és 40 kg ionmentes vizet helyezünk be. Ezt a keveréket kb. 5 percen keresztül kevertetjük az extrudercsiga irányával ellentétes irányban. Ezután vizes alfa-alumínium-oxid-iszapot adunk hozzá (a 4%-os alfa-alumínium-oxid szilárd részecskékből 29 kg olyan BET-felülettel rendelkezik, ami nagyobb, mint 110 m2/g), és a keverést további 8 percig folytatjuk. Azután 22%-os salétromsavból 30 kg-ot hozzáteszünk és a keverést még további 20 percig folytatjuk. Végül az extrudálva kapott gélt egy 6,3 mm csőszerszámon keresztül az extrudercsiga előrehaladásával továbbjuttatjuk. Ezután az extrudált gél víztartalmát kb. 30-35 tömeg%-ra szárítjuk ki. A szárított extrudált gélt azután két részre osztjuk.
Az első részt törőhengerben zúzzuk, és kb. 600-800 °C közötti hőmérsékleten égetjük, és azután forgó égetőkemencében tömörítjük, hogy sűrűsége nagyobb legyen, mint az elméleti sűrűség 97%-a. A tömörített szemcséket azután rostálással méretük szerint különválasztjuk, és azokból kiválasztjuk az 50T (>300 és <355 μ) méretű szemcséket. Ezek a alumínium-oxidszemcsék a hagyományos hosszúkás alakú csiszolószemcséket reprezentálják oldalarányuk szerint, és csiszolási tulajdonságuk alapján.
A második részt a 2. példában leírt technológia szerint dolgozzuk fel, az elméleti sűrűséghez képest több mint 97%-ra tömörítve. Kivételt képeznek a robbantással darabolt igen finom részecskék, a +10T (>2 mm) szemcseméretű részecskék, amelyeket szitán átrostálva távolítunk el, ezeket a részecskéket nem vetjük alá további elemzésnek. A robbantásos aprítással kapott termékből kirostáljuk szitán át az 50T (>300 és <355 μ) méretű szemcséket. Ezeket a részecskéket vetjük alá az oldalarány elemzésének és a csiszolóteljesítmény kiértékelésének.
Oldalarány-elemzés
A szemcséket, amelyeket elemzünk, először több csoportra osztjuk rostálással, mégpedig -40+50T (<355 és >300 μ) méretűekre vagy pedig a -3O+35T
HU 222 600 Bl (<600 és >500 μ) méretű szemcsékre, ahol az előbbi az 50 T méretet, az utóbbi pedig a 36 T méretet képviseli. Az alkalmazott analizálóeszköz magában foglal egy Dage PA-81 nagy felbontóképességű feketefehér kamerát, amely egy Nikon Micro Nikkor 55 mm 5 makrolencsével van ellátva, és az a szemcsék érzékelésére egy Bencher M2 fotóállványra van felszerelve.
A vizsgált szemcsék (fehér szemcsék esetében) fekete papíron vannak szétszóródva, és a lefényképezés úgy történik, hogy különböző szemcsék kerüljenek a látómezőbe.
A megvilágítást egy mennyezeti fluoreszcens lámpa adja, az árnyékok vagy túlvilágítás elkerülése érdekében.
A kamerát a fotóállványra szereljük, és rögzítjük a fotóállványon a függőleges megvezetővel kb. a 44 cmes helyzetben. A lencsenyílás f -2,8 értékre lett beállítva. A rendszert a metrikus vonallal kalibráljuk, fókuszáljuk a kamerát, és elhelyezzük a irányvonal kívánt hosszát, amely a gyakorlatban általában 10 mm-re, azaz 10 000 mikronra állítható be.
A fekete papírt, a rajta lévő csiszolószemcsékkel mozgatva a látómező különböző irányaiba, analizálhatók a különböző szemcsék.
A megjelent képeket felfogják és analizálják Com- 25 pix C Imaging 1280/Simple 51 szoftverrendszerrel.
Egy élesítési művelet elvégzése a megjelent képekben lévő szemcséket kiemeli, és segíti a szemcséken az élek észrevételét az észlelés folyamán. A képalkotás úgy van megszerkesztve, hogy az ábrázolt képen két esi- 30 szolószemcse nem érintkezik egymással, vagy kiküszöböli a nyilvánvaló torzított képet. Egy megfigyelt szemcse számára a minimális méretosztályozást akkor tudjuk elvégezni, ha biztosítjuk bármiféle háttérzaj elhárítását, és ehhez a papírral összekapcsolt képben, 200 μ2 terület szükséges. Ez a minimális elhelyezési követelmény nem rekeszti ki a vizsgálatból távol található szemcséket.
A mérési eredményeket az átfogott területen összegyűjtve, a Simple 51 szoftver használatával értékeljük ki. A látómezőben látható minden egyes szemcse maximális hosszát és maximális szélességét, mint paraméte10 reket mérik, mintánként legalább 200-250 szemcsét. Az összegyűjtött adatokat azután a Microsoft’s Excel (5.0 verzió) szoftverprogramra átviszik, hogy meghatározzák az átlagokat, az állandó eltéréseket, az oldalarányokat és a kapcsolódó halmozott adatokat.
A csiszolást teljesítmény értékelése
A csiszolószemcséket elektrosztatikus úton visszük fel fenolplaszt műanyag ragasztóval egy szabványos bevonatban egy textilanyag-alátétre. A fenoltartalmú műanyag ragasztót előzőleg kezeljük, majd a ragasztó20 bevonatot azután visszük fel a felületre, ahol a csiszolószemcsék lesznek. A textilre felvitt csiszolóanyag azután egy végtelenített hevederré lesz alakítva, melynek hossza 152,4 cm és szélessége 6,35 cm. Ezt a hevedert azután teszteljük egy rögzített vizsgálópadon, ahol a heveder kerületi sebessége 914,4 m/perc, és nedveshűtést alkalmazunk a 304 jelű rozsdamentes acélrúd 68 N vágóerő melletti elvágásánál. A vizsgálatot 20 perces időperiódus alatti acéldarabolás után végezzük el.
Minden szemcse alfa-alumínium-oxid-kristályt tartalmazó mikrokristály szerkezetű, kb. 0,2 μ és 0,4 μ közötti átmérőjű, átlagosan elfogadott módszerrel mérve.
Eredmények kiértékelése:
1 Minta Szemcse/100 L/D >2,0 Relatív % Csiszolási teljesítmény GMS vágás/20 perc
I 3. példa 54 207 284
I 3. összehasonlítás 25 100 199
A fentiekből világos, hogy a robbantásos aprítással darabolt szemcséknek jóval magasabb a csiszolási teljesítménye, és meglehetősen különböznek az összehasonlító minták vékony, keskeny alakú szemcséitől, amelyben nagyobb arányban vannak olyan szemcsék, ahol az L/D arány 2,0 vagy annál nagyobb.
4. példa
Ez a példa hasonló a 3. példához, kivéve azt, hogy kismértékben különbözik a kolloidgél-feldolgozás, amelyet alkalmaznak. Minden más szempontból a példák azonosak.
Az eljárást két összehasonlítandó szemcserészek előállítására alkalmazzuk, és magukat a szemcséket a találmány szerint a következőképpen állítjuk elő:
A keverőtartályba a következő anyagokat adagoltuk: 908 kg vizet, 118 kg hígított, alfa-alumínium-oxiddal beoltott iszapot, amely 4 tömeg%-ban tartalmaz alfa-alumínium-oxid-magokat, amelyek porózus felülete nagyobb, mint 120 m2/kg (előállítva egy 5%-os szubmikron alfaalumínium-oxid vizes diszperziójából őrléssel, egy Sweco-őrlőmalomban, Diamonite alacsony tisztaságú alumínium-oxid-közeget használva); és 41 kg 21%-os salétromsavat. A keveréket egy nagy sebességű diszpergátor-lapátél alkalmazásával kevetjük fel, és a légbuborékokat elszívással eltávolítjuk. A pH-érték kb. 4. A diszperziót azután homogenizáljuk, egy in-line homogenizálón való keresztülszivattyúzással, mialatt 21%-os salétromsavat adagolunk be 0,6 liter/perc adagolással. Az eredményül kapott gél kb. 30-35% víztartalmú szárított gél.
A szárított gél azután szétválik két részre, majd tovább feldolgozzuk, és a 3. példa kapcsán leírtak szerint kiértékeljük.
Az eredmények a következők:
HU 222 600 Β1
Minta Szemcse/100 L/D >2,0 Relatív % Csiszolási teljesítmény GMS vágás/20 perc
4. példa 36 171 281
4. összehasonlítás 21 100 212
Ez az adat is szemlélteti, hogy alacsony szilárd- 5. példa anyag-tartalommal is szignifikáns a különbség a hagyó- 10 Ez a példa is ugyanolyan eljárásra vonatkozik, mint mányos eljárással és a találmány szerinti eljárással elő- amit a 3. példa kapcsán ismertettünk, azzal a különbségállított csiszolószemcsék között. gél, hogy a kiértékelt szemcsék mérete más. Az 50 T értékű szemcsék helyett itt 36 T értékű szemcsék lettek kiválasztva és kiértékelve. Az eredmények az alábbiak:
Minta Szemcse/100 L/D >2,0 Relatív % Csiszolási teljesítmény GMS vágás/20 perc
5. példa 27 142 259
5. összehasonlítás 19 100 149
Jóllehet, a hosszabb szemcsedarab relatív %-száma csak 142%, a hagyományosan hengerzúzott eljárással kapott szemcsékhez viszonyítva, mégis a csiszolási teljesítmény pozitív hatása meglepően jó.
6. példa
Ez a példa a méretek és a súlyértéket variációit mutatja, hét anyagot osztályozva ugyanazon szabványos 45/50 méret szerint. Ezek között az első három példa különböző oltott kolloid gél alumínium-oxidra mutat példát, amelyek mindegyike a találmány szerinti módon lett robbantásos darabolással előállítva. Másik három példa pedig hengeres aprítással előállított oltott kolloid gél alumínium-oxid anyagra vonatkozik, hasonló anyagból, mint amely anyagból a találmány szerinti aprított szemcsék elő lettek állítva. A utolsó példa a kereskedelemben kapható alumínium-oxid-csiszolószemcsére, a 3M Corporation „321 Cubitron” márkanéven forgalomba hozott termékére vonatkozik. Ez a szemcse köztudottan egy nem oltott kolloid gél alumínium-oxid, amelyben az alumíniumoxid módosítva van kisebb mennyiségű ittrium- és ritkaföldfém-oxidokkal. Ezek a szemcsék feltehetően mechanikai aprítási eljárással lettek előállítva. Azoknak olyan kristályszerkezetük van, amelyek átlagosan 1-7 mikron nagyságú alumínium-oxid-kristályokat tartalmaznak.
Az eredmények a következő, 3. táblázatban vannak:
3. táblázat
| Minta Átlagos hosszúság, μ Átlagos szélesség, μ Átlagos magasság, μ Átlagos térfogat, μ3
1. találmány szerint aprított 754 400 179 3,95
2. találmány szerint aprított 872 399 269 3,90
3. találmány szerint aprított 673 424 254 3,19
1. hengeres törővei aprított 597 450 299 2,22
2. hengeres törővei aprított 615 414 282 2,92
3. hengeres törő vei aprított 601 450 226 2,87
| 321 Cubitron 649 396 231 2,27
A mérések elvégzését már a 3. példa kapcsán ismertettük, kivételt képez a magasság mérése, amelyet fényinterferencia-mérés alkalmazásával végzünk el. Az adatok azt mutatják, hogy bár a szemcseméretet meghatározó értékeknek a mintaosztályozás szerint a szélességet tekintjük, ami csak a kb. 54 mikronos méretre vonatkozik, mivel a szokásos csiszolószemcse-méret minden példában 45/50. A két további méret, az átlagos 55 magasság és az átlagos szélesség is lefedi ezeket a méretosztályokat. A szemcsék átlagos hosszúsága és a hozzá tartozó átlagos súlyuk alapján megállapíthatjuk, hogy a találmány szerint aprított szemcsék hosszabbak és nehezebbek, mint az ismert hengeres törővei zúzott szemcsék.

Claims (32)

  1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK
    1. Eljárás kolloid gél alumínium-oxid szemcsék előállítására, ahol a keverék szárított, de kiégetlen kolloid gél alumínium-oxidot tartalmaz, amelynek legalább 5 tömeg% elpárolgó nedvességtartalma van, azzal jellemezve, hogy a keverék részeit közvetlenül egy kemencébe adagoljuk, és ott tartjuk 400 °C és 1600 °C közötti hőmérsékleten, miközben szabályozzuk a keverék kemencében töltött tartózkodási idejét, hogy robbantásos aprítással állítsunk elő alumínium-oxid-részecskéket.
  2. 2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy hengeres forgókemencét alkalmazunk.
  3. 3. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kemence maximális hőmérsékletű forró zónájában a tartózkodási időt 1 perc és 30 perc közötti időértékre választjuk.
  4. 4. A 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgókemence dőlésszögét a vízszinteshez képest 1° és 60° közötti szögben állítjuk be.
  5. 5. A 4. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgókemence csövének fordulatszámát 0,5 ford./perc és 40 ford./perc értékek közé állítjuk be.
  6. 6. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szárított kolloid gél alumínium-oxid tartalmú keveréket a forgókemencébe 5 és 60 tömeg% elpárolgó nedvességtartalmú állapotban adagoljuk be.
  7. 7. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a szárított kolloid gél alumínium-oxid tartalmú keveréket közvetlenül a kemence forró zónájának közelébe adagoljuk be.
  8. 8. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgókemencében való tartózkodási időt és a hőmérsékletet az alfa-fázisra való átalakításhoz szükséges mértékűre választjuk, és ezáltal az aprított anyagot legalább az elméleti sűrűség 95%-ára tömörítjük.
  9. 9. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a kemencét az alumínium-oxid szinterizálásához szükséges hőmérséklet alatt tartjuk, és így a robbantással aprított anyagot következésképpen az elméleti sűrűségre tömörítjük.
  10. 10. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a robbantásos aprítással kapott anyagot alávetjük egy törőfolyamatnak, hogy a szinterizálás előtt a részecskék méretét kiigazítsuk.
  11. 11. A 9. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a robbantással aprított anyagot, mielőtt még alávetnénk azt a tömörítési eljárásnak, egy kiválasztott fém sóoldatával kezeljük, ahol a kiválasztott fém csoportjába a ritkaföldfémek, az átmenetifémek, a rubídium, a cézium és az ittrium tartozik.
  12. 12. Eljárás kolloid gél alumínium-oxid szemcsék előállítására, ahol a keverék szárított, de kiégetlen kolloid gél alumínium-oxidot tartalmaz, amelynek 20 tömeg% és 40 tömeg% közötti elpárolgó nedvességtartalma van, azzal jellemezve, hogy a keverék részeit egy forgókemencébe adagoljuk, és annak forró zónájában tartjuk 600 °C és 1500 °C közötti hőmérsékleten, amelynek hengeres csöve 2° és 20° közötti szöget zár be a vízszintessel, és a forgás fordulatszámát 2 ford./perc és 20 ford./perc közötti értékre állítottuk be.
  13. 13. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgókemencében való tartózkodási időt és a hőmérsékletet az alfa-fázisra való átalakításhoz szükséges mértékűre választjuk, és ezáltal az aprított anyagot legalább az elméleti sűrűség 95%-ára tömörítjük.
  14. 14. A 12. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgókemencében a hőmérsékletet az alumínium-oxid szintereléséhez szükséges hőmérséklet alatt tartjuk, és így a robbantással aprított anyagot elméleti sűrűségűre tömörítjük.
  15. 15. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a robbantással aprított anyagot alávetjük egy őrlési eljárásnak, hogy a részek méreteit a szintetizálást megelőzően kiigazítsuk.
  16. 16. A 14. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a robbantással aprított anyagot, mielőtt még alávernénk azt a tömörítési eljárásnak, egy kiválasztott fém sóoldatával kezeljük, ahol a kiválasztott fém csoportjába a ritkaföldfémek, az átmenetifémek, a rubídium, a cézium és az ittrium tartoznak.
  17. 17. Eljárás kolloid gél alumínium-oxid szemcsék előállítására, ahol a szárított, de kiégetlen kolloid gél alumínium-oxidnak 20 tömeg% és 40 tömeg% közötti elpárolgó nedvességtartalma van, azzal jellemezve, hogy a szárított kolloid gélt egy forgókemencébe adagoljuk, és annak forró zónájában tartjuk 600 °C és 1650 °C közötti hőmérsékleten, amelynek hengeres csöve 23° és 20° közötti szöget zár be a vízszintessel, és a forgás fordulatszámát pedig 1 ford./perc és 20 ford./perc közötti értékre állítjuk be.
  18. 18. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgókemencében való tartózkodási időt és a hőmérsékletet az alfa-fázisra való átalakításhoz szükséges mértékűre választjuk, és ezáltal az aprított anyagot legalább az elméleti sűrűség 95%-ára tömörítjük.
  19. 19. A 17. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a forgókemencében hőmérsékletet az alumínium-oxid szintereléséhez szükséges hőmérséklet alatt tartjuk, és így a robbantással aprított anyagot elméleti sűrűségűre tömörítjük.
  20. 20. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a robbantással aprított anyagot alávetjük egy őrlési eljárásnak, amellyel a részek méreteit a szinterizálást megelőzően kiigazítjuk.
  21. 21. A 19. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a robbantással aprított anyagot, mielőtt még alávernénk azt a tömörítési eljárásnak, egy kiválasztott fém oldható sóoldatával kezeljük, ahol a kiválasztott fém csoportjába a ritkaföldfémek, az átmenetifémek, a rubídium, a cézium és az ittrium tartoznak.
  22. 22. Alumínium-oxid-csiszolószemcsék, azzal jellemezve, hogy a szemcsék hosszanti tengelyeik körül nem szimmetrikus alakra vannak előállítva, és bármely szemcseméret frakción belül több mint 25% olyan szemcsét tartalmaz, ahol az L/D oldalarány legalább 2:1, és a tömörségük legalább az elméleti sűrűség 95%-a.
  23. 23. A 22. igénypont szerinti alumínium-oxid-csiszolószemcsék, azzal jellemezve, hogy a szemcsék 30%-a esetében az L/D oldalarány nagyobb, mint 2:1.
    HU 222 600 Β1
  24. 24. A 22. igénypont szerinti alumínium-oxid-csiszolószemcsék, azzal jellemezve, hogy tartalmaz szintetizált alumínium-oxid-kristályokat, amelyek mérete 0,01 és 10 mikron között van.
  25. 25. A 22. igénypont szerinti alumínium-oxid-csi- 5 szolószemcsék, azzal jellemezve, hogy az alumíniumoxid-kristály mikron alatti méretű.
  26. 26. A 22. igénypont szerinti alumínium-oxid-csiszolószemcsék, azzal jellemezve, hogy a szintetizált alumínium-oxid módosul egy vagy több oxid beépülésével 10%-ig terjedő tartalomban, kiválasztva magnézium, cirkónium, ritkaföldfémek, átmenetifémek, rubídium, cézium és ittrium csoport oxidjaiból.
  27. 27. Kötőanyaggal előállított csiszolóanyag, amely a 22. igénypont szerinti csiszolószemcséket tartalmazza.
  28. 28. Kötőanyaggal előállított csiszolóanyag, amely a 25. igénypont szerinti csiszolószemcséket tartalmazza.
  29. 29. Kötőanyaggal előállított csiszolóanyag, amely a 26. igénypont szerinti csiszolószemcséket tartalmazza.
  30. 30. Hordozófelületre vitt csiszolóanyag, amely a 22. igénypont szerinti csiszolószemcséket tartalmazza.
  31. 31. Hordozófelületre vitt csiszolóanyag, amely a 25. igénypont szerinti csiszolószemcséket tartalmazza.
  32. 32. Hordozófelületre vitt csiszolóanyag, amely a 26. igénypont szerinti csiszolószemcséket tartalmazza.
HU9801820A 1995-04-05 1996-03-27 Kolloid-gél alumínium-oxid szemcsék és eljárás annak előállítására HU222600B1 (hu)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/417,169 US5725162A (en) 1995-04-05 1995-04-05 Firing sol-gel alumina particles
PCT/US1996/004137 WO1996032226A2 (en) 1995-04-05 1996-03-27 Firing sol-gel alumina particles

Publications (3)

Publication Number Publication Date
HUP9801820A2 HUP9801820A2 (hu) 1998-11-30
HUP9801820A3 HUP9801820A3 (en) 1999-03-29
HU222600B1 true HU222600B1 (hu) 2003-08-28

Family

ID=23652855

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HU9801820A HU222600B1 (hu) 1995-04-05 1996-03-27 Kolloid-gél alumínium-oxid szemcsék és eljárás annak előállítására

Country Status (24)

Country Link
US (2) US5725162A (hu)
EP (1) EP0819104B1 (hu)
JP (1) JP3220159B2 (hu)
KR (1) KR100263596B1 (hu)
AR (1) AR001555A1 (hu)
AT (1) ATE179966T1 (hu)
AU (1) AU686506B2 (hu)
BR (1) BR9604913A (hu)
CA (1) CA2212508C (hu)
CO (1) CO4560574A1 (hu)
CZ (1) CZ289604B6 (hu)
DE (1) DE69602434T2 (hu)
DK (1) DK0819104T3 (hu)
ES (1) ES2134610T3 (hu)
GR (1) GR3030931T3 (hu)
HU (1) HU222600B1 (hu)
MX (1) MX9707651A (hu)
NO (1) NO312231B1 (hu)
NZ (1) NZ305667A (hu)
PL (1) PL182876B1 (hu)
RU (1) RU2148567C1 (hu)
TW (2) TW303318B (hu)
WO (1) WO1996032226A2 (hu)
ZA (1) ZA962757B (hu)

Families Citing this family (126)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5725162A (en) * 1995-04-05 1998-03-10 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation Firing sol-gel alumina particles
US6083622A (en) * 1996-03-27 2000-07-04 Saint-Gobain Industrial Ceramics, Inc. Firing sol-gel alumina particles
US6206942B1 (en) 1997-01-09 2001-03-27 Minnesota Mining & Manufacturing Company Method for making abrasive grain using impregnation, and abrasive articles
US5779743A (en) * 1996-09-18 1998-07-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for making abrasive grain and abrasive articles
US5893935A (en) * 1997-01-09 1999-04-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Method for making abrasive grain using impregnation, and abrasive articles
US6929199B1 (en) * 1997-01-17 2005-08-16 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Explosive fragmentation process
US5885311A (en) * 1997-06-05 1999-03-23 Norton Company Abrasive products
US6039775A (en) * 1997-11-03 2000-03-21 3M Innovative Properties Company Abrasive article containing a grinding aid and method of making the same
US6053956A (en) * 1998-05-19 2000-04-25 3M Innovative Properties Company Method for making abrasive grain using impregnation and abrasive articles
US6277161B1 (en) 1999-09-28 2001-08-21 3M Innovative Properties Company Abrasive grain, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6287353B1 (en) 1999-09-28 2001-09-11 3M Innovative Properties Company Abrasive grain, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6451077B1 (en) 2000-02-02 2002-09-17 3M Innovative Properties Company Fused abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6596041B2 (en) 2000-02-02 2003-07-22 3M Innovative Properties Company Fused AL2O3-MgO-rare earth oxide eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6669749B1 (en) 2000-02-02 2003-12-30 3M Innovative Properties Company Fused abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6607570B1 (en) 2000-02-02 2003-08-19 3M Innovative Properties Company Fused Al2O3-rare earth oxide eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6592640B1 (en) 2000-02-02 2003-07-15 3M Innovative Properties Company Fused Al2O3-Y2O3 eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6582488B1 (en) 2000-07-19 2003-06-24 3M Innovative Properties Company Fused Al2O3-rare earth oxide-ZrO2 eutectic materials
US6589305B1 (en) 2000-07-19 2003-07-08 3M Innovative Properties Company Fused aluminum oxycarbide/nitride-Al2O3 • rare earth oxide eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6458731B1 (en) 2000-07-19 2002-10-01 3M Innovative Properties Company Fused aluminum oxycarbide/nitride-AL2O3.Y2O3 eutectic materials
US6583080B1 (en) 2000-07-19 2003-06-24 3M Innovative Properties Company Fused aluminum oxycarbide/nitride-Al2O3·rare earth oxide eutectic materials
US7384438B1 (en) 2000-07-19 2008-06-10 3M Innovative Properties Company Fused Al2O3-Y2O3-ZrO2 eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
US6454822B1 (en) 2000-07-19 2002-09-24 3M Innovative Properties Company Fused aluminum oxycarbide/nitride-Al2O3·Y2O3 eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
JP2004504448A (ja) 2000-07-19 2004-02-12 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー 溶融Al2O3−希土類酸化物−ZrO2共晶材料、研磨剤粒子、研磨剤物品ならびにこれらの製造方法および使用方法
US6666750B1 (en) 2000-07-19 2003-12-23 3M Innovative Properties Company Fused AL2O3-rare earth oxide-ZrO2 eutectic abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
WO2002028802A2 (en) 2000-10-06 2002-04-11 3M Innovative Properties Company Ceramic aggregate particles
AU2002211508A1 (en) * 2000-10-16 2002-04-29 3M Innovative Properties Company Method of making an agglomerate particles
WO2002033019A1 (en) 2000-10-16 2002-04-25 3M Innovative Properties Company Method of making ceramic aggregate particles
US6521004B1 (en) 2000-10-16 2003-02-18 3M Innovative Properties Company Method of making an abrasive agglomerate particle
US6499680B2 (en) * 2001-06-01 2002-12-31 Saint-Gobain Ceramics And Plastics, Inc. Grinding media
US7625509B2 (en) * 2001-08-02 2009-12-01 3M Innovative Properties Company Method of making ceramic articles
CA2454068A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-13 3M Innovative Properties Company Al2o3-rare earth oxide-zro2/hfo2 materials, and methods of making and using the same
JP4515255B2 (ja) * 2001-08-02 2010-07-28 スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー Al2O3−Y2O3−ZrO2材料
AU2002319749A1 (en) * 2001-08-02 2003-02-17 3M Innovative Properties Company Ceramic materials, abrasive particles, abrasive articles, and methods of making and using the same
ATE378293T1 (de) * 2001-08-02 2007-11-15 3M Innovative Properties Co Verfahren zur herstellung von gegenständen aus glas sowie so hergestellte glaskeramikgegenstände
CN100441654C (zh) * 2001-08-02 2008-12-10 3M创新有限公司 磨粒及其制造和使用方法
US6749653B2 (en) 2002-02-21 2004-06-15 3M Innovative Properties Company Abrasive particles containing sintered, polycrystalline zirconia
US20050124745A1 (en) 2002-04-19 2005-06-09 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Flame retardant composites
US8056370B2 (en) * 2002-08-02 2011-11-15 3M Innovative Properties Company Method of making amorphous and ceramics via melt spinning
US7179526B2 (en) * 2002-08-02 2007-02-20 3M Innovative Properties Company Plasma spraying
US7811496B2 (en) * 2003-02-05 2010-10-12 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramic particles
US20040148869A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-05 3M Innovative Properties Company Ceramics and methods of making the same
US20040148868A1 (en) * 2003-02-05 2004-08-05 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramics
US7258707B2 (en) * 2003-02-05 2007-08-21 3M Innovative Properties Company AI2O3-La2O3-Y2O3-MgO ceramics, and methods of making the same
US7197896B2 (en) * 2003-09-05 2007-04-03 3M Innovative Properties Company Methods of making Al2O3-SiO2 ceramics
US7141522B2 (en) * 2003-09-18 2006-11-28 3M Innovative Properties Company Ceramics comprising Al2O3, Y2O3, ZrO2 and/or HfO2, and Nb2O5 and/or Ta2O5 and methods of making the same
US7141523B2 (en) * 2003-09-18 2006-11-28 3M Innovative Properties Company Ceramics comprising Al2O3, REO, ZrO2 and/or HfO2, and Nb2O5 and/or Ta2O5 and methods of making the same
US7297171B2 (en) * 2003-09-18 2007-11-20 3M Innovative Properties Company Methods of making ceramics comprising Al2O3, REO, ZrO2 and/or HfO2 and Nb205 and/or Ta2O5
US20050137077A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive particles
US20050132655A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive particles
US20050132657A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive particles
US20050137078A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 3M Innovative Properties Company Alumina-yttria particles and methods of making the same
US20050137076A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 3M Innovative Properties Company Transparent fused crystalline ceramic, and method of making the same
US20050132656A1 (en) * 2003-12-18 2005-06-23 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive particles
US20060104895A1 (en) 2004-11-18 2006-05-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Transitional alumina particulate materials having controlled morphology and processing for forming same
WO2006082844A1 (ja) * 2005-02-02 2006-08-10 National Institute For Materials Science ナノサイズ粉体の製造方法
US7479324B2 (en) 2005-11-08 2009-01-20 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Pigments comprising alumina hydrate and a dye, and polymer composites formed thereof
US7598188B2 (en) * 2005-12-30 2009-10-06 3M Innovative Properties Company Ceramic materials and methods of making and using the same
US20070154713A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 3M Innovative Properties Company Ceramic cutting tools and cutting tool inserts, and methods of making the same
US20070151166A1 (en) * 2005-12-30 2007-07-05 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive articles, cutting tools, and cutting tool inserts
US7281970B2 (en) * 2005-12-30 2007-10-16 3M Innovative Properties Company Composite articles and methods of making the same
EP2231523A2 (en) 2007-12-19 2010-09-29 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Aggregates of alumina hydrates
BRPI0821437B1 (pt) 2007-12-27 2019-01-22 3M Innovative Properties Co método de fabricar uma pluralidade de cacos abrasivos e artigo abrasivo
US8123828B2 (en) * 2007-12-27 2012-02-28 3M Innovative Properties Company Method of making abrasive shards, shaped abrasive particles with an opening, or dish-shaped abrasive particles
JP5602362B2 (ja) * 2008-12-15 2014-10-08 株式会社トクヤマデンタル 歯科用組成物用の金属酸化物粒子の製造方法
US8142532B2 (en) * 2008-12-17 2012-03-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with an opening
US8142891B2 (en) * 2008-12-17 2012-03-27 3M Innovative Properties Company Dish-shaped abrasive particles with a recessed surface
US8142531B2 (en) * 2008-12-17 2012-03-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with a sloping sidewall
US10137556B2 (en) * 2009-06-22 2018-11-27 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with low roundness factor
US8764865B2 (en) 2008-12-17 2014-07-01 3M Innovative Properties Company Shaped abrasive particles with grooves
WO2010077779A2 (en) 2008-12-17 2010-07-08 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Applications of shaped nano alumina hydrate in inkjet paper
US8480772B2 (en) 2009-12-22 2013-07-09 3M Innovative Properties Company Transfer assisted screen printing method of making shaped abrasive particles and the resulting shaped abrasive particles
EP2610215B1 (en) 2010-08-26 2018-07-18 M Technique Co., Ltd. Method for manufacturing isolatable oxide microparticles or hydroxide microparticles
US8758461B2 (en) 2010-12-31 2014-06-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
WO2013003831A2 (en) 2011-06-30 2013-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Liquid phase sintered silicon carbide abrasive particles
US8986409B2 (en) 2011-06-30 2015-03-24 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive articles including abrasive particles of silicon nitride
WO2013049239A1 (en) 2011-09-26 2013-04-04 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive articles including abrasive particulate materials, coated abrasives using the abrasive particulate materials and methods of forming
RU2014130167A (ru) 2011-12-30 2016-02-27 Сэнт-Гобэйн Керамикс Энд Пластикс Инк. Получение формованных абразивных частиц
EP3851248B1 (en) 2011-12-30 2024-04-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Composite shaped abrasive particles and method of forming same
CN109054745A (zh) 2011-12-30 2018-12-21 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 成形磨粒及其形成方法
WO2013106602A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
WO2013106597A1 (en) 2012-01-10 2013-07-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having complex shapes and methods of forming same
EP2830829B1 (en) 2012-03-30 2018-01-10 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive products having fibrillated fibers
MX350057B (es) 2012-04-04 2017-08-25 3M Innovative Properties Co Partículas abrasivas, método para producir partículas abrasivas y artículos abrasivos.
EP2852473B1 (en) 2012-05-23 2020-12-23 Saint-Gobain Ceramics & Plastics Inc. Shaped abrasive particles and methods of forming same
WO2014005120A1 (en) 2012-06-29 2014-01-03 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
EP2906392A4 (en) 2012-10-15 2016-07-13 Saint Gobain Abrasives Inc GRINDING PARTICLES WITH SPECIAL FORMS AND METHOD FOR FORMING SUCH PARTICLES
CN104994995B (zh) 2012-12-31 2018-12-14 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 颗粒材料及其形成方法
RU2525889C1 (ru) * 2013-01-30 2014-08-20 Пётр Яковлевич Детков Способ легирования алюмооксидной керамики
CA2907372C (en) 2013-03-29 2017-12-12 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive particles having particular shapes and methods of forming such particles
CN105102158B (zh) 2013-04-05 2018-03-23 3M创新有限公司 烧结磨料颗粒、其制备方法以及包含烧结磨料颗粒的磨料制品
TW201502263A (zh) 2013-06-28 2015-01-16 Saint Gobain Ceramics 包含成形研磨粒子之研磨物品
CN105764653B (zh) 2013-09-30 2020-09-11 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 成形磨粒及其形成方法
MX2016008494A (es) 2013-12-31 2016-10-28 Saint Gobain Abrasives Inc Articulo abrasivo que incluye partículas abrasivas perfiladas.
US9771507B2 (en) 2014-01-31 2017-09-26 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particle including dopant material and method of forming same
CN106457521A (zh) 2014-04-14 2017-02-22 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 包括成形磨粒的研磨制品
WO2015160854A1 (en) 2014-04-14 2015-10-22 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
US10150900B2 (en) 2014-04-21 2018-12-11 3M Innovative Properties Company Abrasive particles and abrasive articles including the same
US9902045B2 (en) 2014-05-30 2018-02-27 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Method of using an abrasive article including shaped abrasive particles
CN107107313B (zh) 2014-12-01 2020-11-13 圣戈班磨料磨具有限公司 包括具有碳化硅的附聚物和无机粘结材料的研磨制品
JP6430010B2 (ja) 2014-12-01 2018-11-28 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド 炭化ケイ素を有する凝集体と無機結合材とを含む研磨物品
US9914864B2 (en) 2014-12-23 2018-03-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particles and method of forming same
US9707529B2 (en) 2014-12-23 2017-07-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Composite shaped abrasive particles and method of forming same
US9676981B2 (en) 2014-12-24 2017-06-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Shaped abrasive particle fractions and method of forming same
CN107636109A (zh) 2015-03-31 2018-01-26 圣戈班磨料磨具有限公司 固定磨料制品和其形成方法
TWI634200B (zh) 2015-03-31 2018-09-01 聖高拜磨料有限公司 固定磨料物品及其形成方法
WO2016201104A1 (en) 2015-06-11 2016-12-15 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
CN107896491B (zh) 2015-06-25 2020-12-29 3M创新有限公司 制造金属粘结磨料制品的方法和金属粘结磨料制品
EP3436217B1 (en) 2016-04-01 2022-02-23 3M Innovative Properties Company Elongate shaped abrasive particles, and methods of making the same
SI3455321T1 (sl) 2016-05-10 2022-10-28 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Metode oblikovanja abrazivnih delcev
CN109462993A (zh) 2016-05-10 2019-03-12 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 磨料颗粒及其形成方法
US11607776B2 (en) 2016-07-20 2023-03-21 3M Innovative Properties Company Shaped vitrified abrasive agglomerate, abrasive articles, and method of abrading
EP4349896A2 (en) 2016-09-29 2024-04-10 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Fixed abrasive articles and methods of forming same
KR102427116B1 (ko) 2016-10-25 2022-08-01 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 캄파니 배향된 연마 입자를 포함하는 접합된 연마 용품, 및 그의 제조 방법
CN109890564B (zh) 2016-10-25 2022-04-29 3M创新有限公司 具有成形磨粒的成形玻璃化磨料团聚物、磨料制品和相关方法
WO2018081546A1 (en) * 2016-10-29 2018-05-03 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Coated abrasives having a blend of abrasive particles and increased tear resistance
BR112019012938A2 (pt) 2016-12-23 2019-12-10 3M Innovative Properties Co artigos abrasivos de ligação de polímero e métodos de fabricação dos mesmos
US10759024B2 (en) 2017-01-31 2020-09-01 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
US10563105B2 (en) 2017-01-31 2020-02-18 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive article including shaped abrasive particles
WO2018236989A1 (en) 2017-06-21 2018-12-27 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. PARTICULATE MATERIALS AND METHODS OF FORMATION THEREOF
WO2019069157A1 (en) 2017-10-02 2019-04-11 3M Innovative Properties Company ELONGATED ABRASIVE PARTICLES, PROCESS FOR PRODUCTION THEREOF, AND ABRASIVE ARTICLES CONTAINING THE SAME
WO2019167022A1 (en) 2018-03-01 2019-09-06 3M Innovative Properties Company Shaped siliceous abrasive agglomerate with shaped abrasive particles, abrasive articles, and related methods
TWI719580B (zh) 2018-08-10 2021-02-21 美商聖高拜陶器塑膠公司 微粒材料及其形成方法
US20220266421A1 (en) 2019-07-15 2022-08-25 3M Innovative Properties Company Abrasive articles having internal coolant features and methods of manufacturing the same
KR20220116556A (ko) 2019-12-27 2022-08-23 세인트-고바인 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인크. 연마 물품 및 이의 형성 방법
EP4237194A1 (en) 2020-10-28 2023-09-06 3M Innovative Properties Company Systems and methods for providing coolant to an active grinding area
WO2023209518A1 (en) 2022-04-26 2023-11-02 3M Innovative Properties Company Abrasive articles, methods of manufacture and use thereof

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3715983A (en) * 1969-05-28 1973-02-13 Mobil Oil Corp Explosive fragmentation of porous solids
US4314827A (en) * 1979-06-29 1982-02-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
US4313737A (en) * 1980-03-06 1982-02-02 Consolidated Natural Gas Service Method for separating undesired components from coal by an explosion type comminution process
US4623364A (en) * 1984-03-23 1986-11-18 Norton Company Abrasive material and method for preparing the same
EP0176476A1 (de) * 1984-09-14 1986-04-02 Schweizerische Aluminium Ag Verfahren zur Herstellung von hochaktivem, dispersem Aluminiumleichtoxidhydrat und Formkörper aus Aluminiumleichtoxid sowie Verfahren zur Herstellung der Formkörper
CA1254238A (en) * 1985-04-30 1989-05-16 Alvin P. Gerk Process for durable sol-gel produced alumina-based ceramics, abrasive grain and abrasive products
US4770671A (en) * 1985-12-30 1988-09-13 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and yttrium, method of making and using the same and products made therewith
US4615875A (en) * 1986-02-03 1986-10-07 Allied Corporation Process for preparing high purity alpha-alumina
DE3870637D1 (de) * 1987-01-29 1992-06-11 Sumitomo Chemical Co Verfahren zur herstellung von aluminiumoxid.
US4881951A (en) * 1987-05-27 1989-11-21 Minnesota Mining And Manufacturing Co. Abrasive grits formed of ceramic containing oxides of aluminum and rare earth metal, method of making and products made therewith
CA1317978C (en) * 1987-06-05 1993-05-18 Thomas E. Wood Microcrystalline alumina-based ceramic articles
US5103598A (en) * 1989-04-28 1992-04-14 Norton Company Coated abrasive material containing abrasive filaments
JPH06104816B2 (ja) * 1990-02-09 1994-12-21 日本研磨材工業株式会社 焼結アルミナ砥粒及びその製造方法
US5076980A (en) * 1990-08-01 1991-12-31 Geltech, Inc. Method of making sol-gel monoliths
DE4118564A1 (de) * 1991-06-06 1992-12-17 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Teilkristalline uebergangsaluminiumoxide, verfahren zu deren herstellung und verwendung zur gewinnung von formkoerpern, die im wesentlichen aus gamma-al(pfeil abwaerts)2(pfeil abwaerts)o(pfeil abwaerts)3(pfeil abwaerts) bestehen
DE19503854C2 (de) * 1995-02-06 1997-02-20 Starck H C Gmbh Co Kg Verfahren zur Herstellung gesinterter alpha-Al¶2¶O¶3¶-Körper sowie deren Verwendung
US5725162A (en) * 1995-04-05 1998-03-10 Saint Gobain/Norton Industrial Ceramics Corporation Firing sol-gel alumina particles

Also Published As

Publication number Publication date
NO974591D0 (no) 1997-10-03
CA2212508A1 (en) 1996-10-17
ES2134610T3 (es) 1999-10-01
HUP9801820A2 (hu) 1998-11-30
BR9604913A (pt) 1999-10-26
KR19980703578A (ko) 1998-11-05
WO1996032226A2 (en) 1996-10-17
PL182876B1 (pl) 2002-03-29
JP3220159B2 (ja) 2001-10-22
DE69602434T2 (de) 2000-01-05
NZ305667A (en) 1998-06-26
CZ312597A3 (cs) 1998-02-18
KR100263596B1 (ko) 2000-08-01
JPH10510238A (ja) 1998-10-06
CA2212508C (en) 2003-06-17
EP0819104A2 (en) 1998-01-21
ZA962757B (en) 1996-10-11
TW303318B (hu) 1997-04-21
GR3030931T3 (en) 1999-11-30
AU686506B2 (en) 1998-02-05
TW401383B (en) 2000-08-11
RU2148567C1 (ru) 2000-05-10
PL322586A1 (en) 1998-02-02
US5725162A (en) 1998-03-10
WO1996032226A3 (en) 1997-02-20
EP0819104B1 (en) 1999-05-12
NO312231B1 (no) 2002-04-15
DE69602434D1 (de) 1999-06-17
HUP9801820A3 (en) 1999-03-29
DK0819104T3 (da) 1999-11-01
MX9707651A (es) 1997-11-29
US5785722A (en) 1998-07-28
CZ289604B6 (cs) 2002-03-13
CO4560574A1 (es) 1998-02-10
NO974591L (no) 1997-10-03
AR001555A1 (es) 1997-11-26
ATE179966T1 (de) 1999-05-15
AU5373496A (en) 1996-10-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
HU222600B1 (hu) Kolloid-gél alumínium-oxid szemcsék és eljárás annak előállítására
US6083622A (en) Firing sol-gel alumina particles
JP2944839B2 (ja) ナノサイズのαアルミナ粒子とその製造方法
CA2168834C (en) Process for producing sintered .alpha.-ai2o3 bodies and their use
RU2127292C1 (ru) Модифицированные частицы альфа оксида алюминия
US5641469A (en) Production of alpha alumina
JPH06104816B2 (ja) 焼結アルミナ砥粒及びその製造方法
WO2014124554A1 (en) Abrasive grain with controlled aspect ratio
JPH0717435B2 (ja) セラミツク多結晶質研摩材の製法
US5679292A (en) Process for producing cordierite ceramic body
US6499680B2 (en) Grinding media
JPH0578164A (ja) 燒結微晶質セラミツク材料
JP3371380B2 (ja) 爆発的破砕プロセス
CN1084314C (zh) 煅烧溶胶凝胶氧化铝颗粒的方法、由其制得的磨粒及其应用
JPH06500068A (ja) サブミクロンアルミナ粒子の製造法
RU2409519C1 (ru) Способ получения нанопорошка альфа-оксида алюминия с узким распределением частиц по размерам
JP6502495B2 (ja) 制御されたサイズ分布を有するセラミック粉末
JPH04159387A (ja) アルミナ質研磨砥粒の製造方法
JPH0649612B2 (ja) 高緻密熱間静水圧焼結窒化珪素焼結体およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
HFG4 Patent granted, date of granting

Effective date: 20030704

MM4A Lapse of definitive patent protection due to non-payment of fees