JPH05163060A - アルミナ質焼結砥粒およびその製造方法 - Google Patents

アルミナ質焼結砥粒およびその製造方法

Info

Publication number
JPH05163060A
JPH05163060A JP3325823A JP32582391A JPH05163060A JP H05163060 A JPH05163060 A JP H05163060A JP 3325823 A JP3325823 A JP 3325823A JP 32582391 A JP32582391 A JP 32582391A JP H05163060 A JPH05163060 A JP H05163060A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
mol
abrasive grains
alumina
added
al2o3
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP3325823A
Other languages
English (en)
Inventor
Hikari Hasegawa
光 長谷川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Resonac Holdings Corp
Original Assignee
Showa Denko KK
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
Application filed by Showa Denko KK filed Critical Showa Denko KK
Priority to JP3325823A priority Critical patent/JPH05163060A/ja
Publication of JPH05163060A publication Critical patent/JPH05163060A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】 研削性能の優れたアルミナ質焼結砥粒を提供
する。 【構成】 MgTiO3等の微粉末を添加したアルミナ
ゾルをゲル化し、そのMg2+等のイオンが含浸すること
により研削比の高い砥粒を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【産業上の利用分野】本発明はゾルゲル法と含浸法との
組合わせによる微細結晶組織で研削性能に優れたアルミ
ナ質焼結砥粒とその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】アルミナ質焼結砥粒の特性は一般にその
結晶サイズが微細な程、また硬さが高い程、優れた砥粒
となる。
【0003】結晶の微細化の技術として従来からMgO
を焼結助剤として添加して結晶粒界にMgO・Al23
をつくる方法があるが、特開昭56−32369ではゾ
ルゲル法にてゲル形成以前にジルコニウム類、マグネシ
ウム類を添加することにより実質的にカルシウムを含有
しない微細組織のアルミナ質焼結砥粒を得ている。
【0004】また、特開昭57−207672では、ゾ
ルゲル法にて、ゲル形成以前に1.8wt%までのカルシ
ウムおよび/またはナトリウムを添加し、更にマグネシ
ウム類を添加し微細組織のアルミナ質焼結砥粒を造って
いる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】研削性能で優れた砥粒
を造るためには焼結砥粒の場合、その結晶の微細化も重
要であるがその砥粒の十分な硬さが必要で、これらの特
性が相俟って優れた砥粒性能がでるものと考え、結晶組
織が微細でかつ硬さが高いアルミナ質焼結砥粒を造るの
が本発明の目的である。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成すべく種々検討した結果、アルミナゾル調製後Mg
等のイオンを組織微細化のため添加することによりゲル
化が促進され、ゲル内の脱気が不十分となり易く、焼結
砥粒中に気孔が残存し砥粒の硬さが低くなると考え、以
下の発明を見出した。
【0007】即ち、Al23に対しM(MはMg,N
i,Fe,Co,Mn,Znのうちの少なくとも1種の
元素)を0.13〜5.4モル%、Tiを0.13〜
2.13モル%およびCaを0.18〜3.87モル%
含有することを特徴とするアルミナ質焼結砥粒およびそ
の製造方法としてMgTiO3,NiTiO3,FeTi
3,CoTiO3,MnTiO3,ZnTiO3微粉末の
うち少なくとも1種をAl23に対し0.13〜2.1
3モル%含有するアルミナゾルをゲル化し、そのゲ
【外3】 少なくとも1種のイオンを先に微粉末として添加した量
と合わせてAl23に対
【外4】 〜3.87モル%になる様に含浸させた後、乾燥後10
00〜1400℃で焼結することを特徴とするアルミナ
質焼結砥粒の製造方法を見出した。
【0008】まず本発明のうち製造方法について詳しく
述べる。ベーマイトまたは擬ベーマイト等を酸性化水中
にてゾル化したアルミナゾルにMgTiO3,NiTi
3,FeTiO3,CoTiO3,MnTiO3,ZnT
iO3微粉末のうち少なくとも1種をAl23に対し、
0.13〜2.13モル%添加する。上記微粉末を添加
する時期はゾル化前でもよい。すなわち上記微粉末のう
ち少なくとも1種をアルミナゾルの原料であるベーマイ
トまたは擬ベーマイト等に混合後、酸性化水中でゾル化
して上記微粉末を含有したアルミナゾルを用意する場合
も本発明には含まれる。どちらにしてもアルミナゾル中
に上記微粉末が含有されているものをまず調製する。上
記微粉末の添加量が0.13モル%未満では造られる焼
結砥粒の結晶サイズの微細化に効果がなく、2.3モル
%を超えると砥粒の硬さを低下させる。上記微粉末はイ
ルメナイト系化合物であり、更にアルミナとスピネルを
形成する金属Mを含むものである。すなわち、M(Mは
Mg,Ni,Fe,Co,Mn,Znのうち少なくとも
1種の元素)元素の酸化物と酸化チタンTiO2との化合
物であるイルメナイト構造の化合物である。上記の量の
微粉末を含むアルミナゾルを、ゲル化後、十分に乾燥す
るか、または更に900℃以下の温度で仮焼する。
【0009】乾燥ゲルの水分はAl23に対し、30wt
%以下であるまで乾燥することが好ましい。水分が30
wt%を超えるとその後の含浸処理工程で含浸させた溶液
がその後の加熱により、折角含浸させた溶液が揮散して
しまうから好ましくない。
【0010】また、乾燥後900℃以下で仮焼したゲル
は仮焼直後ではAl23に対し0.01wt%程度の水分
含量であるが、冷却後放置しておくと数wt%の水分を吸
着する仮焼ゲルである。
【0011】
【外5】 末として添加した量と合わせてAl23に対し0.13
〜5.4モル%の範囲で
【外6】 0.18モル%未満では、造られる焼結砥粒の結晶サイ
ズの微細化に効果がなく
【外7】 7モル%を超えると砥粒の硬さを低下させる。
【0012】含浸後、含浸液を揮散させない様に徐々に
乾燥し、1000〜1400℃の温度で1分〜100時
間焼結させる。
【0013】この様にして造られたアルミナ質焼結砥粒
はAl23に対し、M(MはMg,Ni,Fe,Co,
Mn,Znのうちの少なくとも1種の元素)を0.13
〜5.4モル%、Tiを0.13〜2.13モル%およ
びCaを0.18〜3.87モル%含有したアルミナ質
焼結砥粒である。
【0014】それぞれの元素の含有量が上記の下限値未
満では、焼結砥粒の結晶サイズの微細化に効果がなく、
また、含有量の上記上限値を超えると砥粒の硬さが低下
し、優れた砥粒とはならない。
【0015】次に本発明の技術的手段がどの様な効果を
もつかを述べる。まず、アルミナゾル中に含まれる微粉
末であるイルメナイト系化合物は、1000℃前後での
アルミナのα化に際し、核として作用する。このため、
本発明に使用するイルメナイト系化合物の微粉末の粒度
は平均粒径で0.1μ以下が好ましく、より好ましくは
0.07μ以下である。アルミナゾル中に含まれる上記
微粉末の量はゾル中のアルミナに対し0.2〜2.0wt
%が好ましい。この微粉末の一部は温度上昇時に分解
し、MgO,NiO等とTiO2とを生じ、MgO等はA
23とスピネルを形成する。またTiO2は粒成長を促
進すると考えられるので、上記の含有量の微粉末が好ま
しい範囲となる。
【0016】含浸によって加えられるMg,Fe等のイ
オンは焼結時に一部α−Al23内に固溶するが大部分
はAl23と結合してスピネルを形成し粒界に存在す
る。
【0017】Mg,Ni,Fe,Co,Mn,Znのイ
オンのうち少なくとも1種を核とな
【外8】 イオンをAl23に対し0.18〜3.87モル%含浸
添加するが、焼結砥粒のアルミナ結晶サイズが微細な粒
程、多く添加する必要がある。
【0018】
【外9】 範囲を超えて添加すると焼結が進まなくなり、更に多く
入れると全く焼結が起こらなくなる。
【0019】
【実施例】以下、実施例について本発明を説明する。
【0020】実施例1 (擬)ベーマイト(Condea社 SB Pural
Alumina)8gを水で懸濁させ、平均径0.0
8μのNiTiO3微粉末80mg(Al23に対して0.
87モル%に相当)を水スラリー状で添加した。この際
使用した水の総量は44gであった。
【0021】その後濃HNO3を0.5ml加えてゾルと
し、次いで乾燥器内で80℃,16時間、更に120℃
で4時間でゲル化させ充分乾燥後、粉砕篩分し、141
0〜710μの粒分を750℃で2時間大気中で仮焼し
た。
【0022】一方、Ca(OH)2にHNO3を等モル加
え、反応させCa(NO32を造り、水で薄めて1ml当
りCaを2mg含む水溶液とした。
【0023】この水溶液1mlを前記の仮焼ゲル2gに含
浸させ110℃,16時間,大気中で乾燥後、1250
℃で5分間、更に1000℃で10時間焼結させ得られ
た砥粒の特性を調べたところ、マイクロビッカース硬さ
Hvは2144kg/mm2(荷重500g、以下の実施例、
比較例も同じ)であり、次にホウ酸ナトリウムで900
℃,30分エッチングしてSEMで観察して結晶サイズ
を測ったところ平均0.25μであった。また化学分析
の結果TiO2,NiO2がそれぞれ0.87モル%、C
aOは0.25モル%検出された。
【0024】実施例2 仮焼ゲルに対し、Caに加えて、Mg(NO32・6H2
O215mgを溶解した水溶液を含浸させること以外は実
施例1と同様な条件で砥粒を造った。得られた砥粒はH
v=2226kg/mm2、平均結晶サイズ(実施例1と同じ
測定法、以下同じ)0.25μで、TiO2,NiOがそ
れぞれ0.87モル%、CaOは0.25モル%、Mg
が4.0モル%含有されていた。
【0025】実施例3 実施例2におけるMg(NO32・6H2Oの代わりにN
i(NO32・6H2O264mgをCaに加えて含浸させ
た。他の条件等は実施例2と同一条件にて砥粒を造っ
た。得られた砥粒はHv=2266kg/mm2、結晶サイズ
0.25μで、TiO20.87モル%、NiO5.0モ
ル%、CaOが0.25モル%含有されていた。
【0026】比較例1〜6 実施例1〜3でのNiTiO3微粉末の添加量をAl2
3に対して0.1モル%および2.5モル%に変えた砥粒
を造った。他の条件等は同じである。
【0027】得られた6種の砥粒すべてについて実施例
1〜3には見られなかった0.5μ以上の粗粒の結晶粒
が有り、その量は8〜12%と多かった。
【0028】比較例7〜12 実施例1〜3でのCaの含有量0.25モル%に対し、
0.05モル%にしたものは結晶サイズが総て平均径と
して0.3μを超えており微細結晶粒とはいえず、また
CaOの含量を4.14モル%にしたものはHv=18
00±20kg/mm2であり、硬さが低いものであった。
【0029】比較例13〜14 実施例2〜3でスピネル形成添加物を全体で6.0モル
%とした場合、Hv=1900±20kg/mm2とやはり
低い硬さであった。
【0030】実施例4 実施例3の方法で造った#60の砥粒100重量部に対
して、ビトリファイドボンド(SiO270wt%,Al2
37wt%,B2318wt%,Na2O+K2O4wt%,
CaO+MgO0.5wt%)19.5重量部を加えて混
合し、成形後、950℃,10時間焼成してセグメント
砥石(内周弧の長さ30mm、内周弧と外周弧との間隔
3.0mm、幅5.0mm)を造り、エポキシ樹脂を用いて
外径144φ、内径50φ、幅5mmのAl製合金の外周
に15個の上記セグメント砥石を張り付け、セグメント
間の隙間をアラルダイトで埋めた。
【0031】その砥石車を下記の条件で研削試験を行な
った。 機械 岡本平研CFG−52(3.7kW) 研削方式 プランジ研削(乾式) 被削材 SKD 1A(HRC60) 砥石周速度 1700m/分 テーブル速度 20m/分 クロス送り なし 切込 15μm 総切込代 1000μm 砥石結合度 K(JIS R6210) その結果、砥石1mm3の減耗に対する被削材の研削量(m
m3)の比である研削比は25であった。被削材の焼けは
なく、良好な仕上げ面であった。
【0032】比較例13 実施例4の比較として特開昭60−231462の実施
例5の方法によって調整した#60の砥粒を造り、実施
例4記載と同様に砥石を造り、研削試験を行なった。そ
の結果研削比は20であった。研削材の焼けはなかっ
た。
【0033】
【発明の効果】本発明により従来なかった砥粒、すなわ
ち結晶組織が微細でかつ硬さが高いアルミナ質焼結砥粒
が得られ、優れた研削性能の効果が大である。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 Al23に対し、M(MはMg,Ni,
    Fe,Co,Mn,Znのうちの少なくとも1種の元
    素)を0.13〜5.4モル%、Tiを0.13〜2.
    13モル%およびCaを0.18〜3.87モル%含有
    することを特徴とするアルミナ質焼結砥粒。
  2. 【請求項2】 MgTiO3,NiTiO3,FeTiO
    3,CoTiO3,MnTiO3,ZnTiO3微粉末のう
    ち少なくとも1種をAl23に対し0.13 【外1】 オンを先に微粉末として添加した量と合わせてAl23
    に対し、0.13〜5. 【外2】 なる様に含浸させた後、乾燥後1000〜1400℃で
    焼結することを特徴とするアルミナ質焼結砥粒の製造方
    法。 【0001】
JP3325823A 1991-12-10 1991-12-10 アルミナ質焼結砥粒およびその製造方法 Pending JPH05163060A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3325823A JPH05163060A (ja) 1991-12-10 1991-12-10 アルミナ質焼結砥粒およびその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3325823A JPH05163060A (ja) 1991-12-10 1991-12-10 アルミナ質焼結砥粒およびその製造方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05163060A true JPH05163060A (ja) 1993-06-29

Family

ID=18181002

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3325823A Pending JPH05163060A (ja) 1991-12-10 1991-12-10 アルミナ質焼結砥粒およびその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05163060A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012060213A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 昭和電工株式会社 アルミナ質焼結体の製造方法、アルミナ質焼結体、砥粒、及び砥石
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
JP2013512114A (ja) * 2009-12-02 2013-04-11 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド ボンド研磨物品およびその形成方法
CN103189330A (zh) * 2010-11-01 2013-07-03 昭和电工株式会社 氧化铝质烧结体、磨粒和砂轮
US8721751B2 (en) 2009-12-02 2014-05-13 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013512114A (ja) * 2009-12-02 2013-04-11 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド ボンド研磨物品およびその形成方法
US8784521B2 (en) 2009-12-02 2014-07-22 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
US8721751B2 (en) 2009-12-02 2014-05-13 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive article and method of forming
CN103189330B (zh) * 2010-11-01 2014-09-24 昭和电工株式会社 氧化铝质烧结体、磨粒和砂轮
CN103189331B (zh) * 2010-11-01 2014-07-30 昭和电工株式会社 氧化铝质烧结体的制造方法、氧化铝质烧结体、磨粒和砂轮
CN103189331A (zh) * 2010-11-01 2013-07-03 昭和电工株式会社 氧化铝质烧结体的制造方法、氧化铝质烧结体、磨粒和砂轮
KR101316659B1 (ko) * 2010-11-01 2013-10-10 쇼와 덴코 가부시키가이샤 알루미나질 소결체의 제조방법, 알루미나질 소결체, 숫돌입자, 및 숫돌
CN103189330A (zh) * 2010-11-01 2013-07-03 昭和电工株式会社 氧化铝质烧结体、磨粒和砂轮
US8900337B2 (en) 2010-11-01 2014-12-02 Showa Denko K.K. Method for producing alumina sintered body, alumina sintered body, abrasive grains, and grindstone
WO2012060213A1 (ja) * 2010-11-01 2012-05-10 昭和電工株式会社 アルミナ質焼結体の製造方法、アルミナ質焼結体、砥粒、及び砥石
JP4989792B2 (ja) * 2010-11-01 2012-08-01 昭和電工株式会社 アルミナ質焼結体の製造方法、アルミナ質焼結体、砥粒、及び砥石
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
KR20140075720A (ko) * 2011-09-26 2014-06-19 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 연마 미립자 소재를 포함하는 연마 물품, 연마 미립자 소재를 이용하는 코팅 연마제 및 형성 방법
JP2014526395A (ja) * 2011-09-26 2014-10-06 サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス,インコーポレイティド 研磨粒子材料を含む研磨製品、研磨粒子材料を使用する研磨布紙および形成方法
CN103826802A (zh) * 2011-09-26 2014-05-28 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 包括磨料颗粒材料的磨料制品,使用磨料颗粒材料的涂布磨料及其形成方法
EP2760639A4 (en) * 2011-09-26 2015-09-30 Saint Gobain Ceramics ABRASIVE ARTICLES CONTAINING ABRASIVE PARTICLES, COATED ABRASIVES USING THE ABRASIVE PARTICLES AND RELATED METHODS OF FORMING THE SAME
US9517546B2 (en) 2011-09-26 2016-12-13 Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. Abrasive articles including abrasive particulate materials, coated abrasives using the abrasive particulate materials and methods of forming

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5282875A (en) High density sol-gel alumina-based abrasive vitreous bonded grinding wheel
KR100265903B1 (ko) 개선된 졸-겔 알루미나 연마재 및 이의 제조방법
EP0200487B1 (en) Process for durable sol-gel produced alumina-based ceramic abrasive grain and abrasive products
KR100430352B1 (ko) 실리카 및 산화철을 함유하는 알파 알루미나 기제 연마입자
JP2931105B2 (ja) 改変ゾルゲルアルミナ
EP0900126B1 (en) Production of a catalyst carrier
US4574003A (en) Process for improved densification of sol-gel produced alumina-based ceramics
US5215551A (en) Alumina-based ceramics materials, abrasive materials and method for the manufacture of the same
AU640150B2 (en) Sintered material based on aluminium oxide, a process for its production and its use
US4786292A (en) Microcrystalline abrasive material and method of manufacture
DE3856097T2 (de) Schleifpartikel aus Keramik, Imprägnierungsverfahren zu deren Herstellung und Produkte daraus
EP2094443B1 (en) Submicron alpha alumina high temperature bonded abrasives
JPH04336971A (ja) 結合研磨体、研磨材粒子及びその製造方法
JPH07316543A (ja) カルシウムオキシドおよび/またはストロンチウムオキシドを含有する研磨グレイン
JPH06104816B2 (ja) 焼結アルミナ砥粒及びその製造方法
JP2002516352A (ja) 含浸を使用する砥粒製造方法および研磨製品
NZ210805A (en) Aluminous abrasive grits or shaped bodies
JPH08502304A (ja) 稀土類酸化物含有砥粒
JPS59146981A (ja) 窒化珪素焼結体およびその製造法
JPH05163060A (ja) アルミナ質焼結砥粒およびその製造方法
JPH05117636A (ja) α−三酸化アルミニウムを基礎とする多結晶性の焼結研磨粒子、この研磨粒子からなる研磨剤、研磨粒子の製造法および耐火性セラミツク製品の製造法
WO1990002160A1 (en) Abrasive grain and method of producing same
US5531799A (en) Ceramic corundum abrasive
JPS627667A (ja) アルミナ含有部分安定化ジルコニア焼結体およびその製造方法
US5770145A (en) Superior high alkali metal and calcium sol gel abrasive and processes for its production