RU2452612C2 - Ceramic binder - Google Patents

Ceramic binder Download PDF

Info

Publication number
RU2452612C2
RU2452612C2 RU2010111430/02A RU2010111430A RU2452612C2 RU 2452612 C2 RU2452612 C2 RU 2452612C2 RU 2010111430/02 A RU2010111430/02 A RU 2010111430/02A RU 2010111430 A RU2010111430 A RU 2010111430A RU 2452612 C2 RU2452612 C2 RU 2452612C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
oxide
corundum
grinding
dioxide
binder
Prior art date
Application number
RU2010111430/02A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2010111430A (en
Inventor
Станислав ХОЛЕМЫЙ (CZ)
Станислав ХОЛЕМЫЙ
Владимир ХАНИКИР (CZ)
Владимир ХАНИКИР
Original Assignee
Бест-Бизнесс, а.с.
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 Бест-Бизнесс, а.с. filed Critical Бест-Бизнесс, а.с.
Publication of RU2010111430A publication Critical patent/RU2010111430A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2452612C2 publication Critical patent/RU2452612C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention relates to a ceramic binder for making a corundum polishing tool. The binder contains the following, wt %: silicon dioxide from 40.00 to 70.00, aluminium oxide from 16.00 to 30.00, calcium oxide from 0.40 to 3.00, magnesium oxide from 0.10 to 7.00, potassium oxide from 0.30 to 7.00, sodium oxide from 1.00 to 12.00, boron oxide from 4.00 to 15.00, iron oxide from 0.10 to 1.00, titanium dioxide from 0.05 to 2.00, lithium oxide from 0.20 to 5.00, and additionally at least one additive from a group comprising: zinc oxide from 0.01 to 15.00, barium oxide from 0.05 to 15.00, zirconium dioxide from 0.05 to 6.00, chromium oxide from 0.01 to 3.00, alkaline hexafluoroaluminate from 0.20 to 10.00.
EFFECT: possibility of reducing burning of the polishing tool made from artificial corundum, silicon carbide or boron nitride.
2 ex

Description

Область техникиTechnical field

Изобретение относится к керамической связке для изготовления корундового шлифовального инструмента, состав которой дает возможность понижения температуры обжига шлифовального инструмента из искусственных корундов, карбида кремния или нитрида бора.The invention relates to a ceramic bond for the manufacture of a corundum grinding tool, the composition of which makes it possible to lower the firing temperature of a grinding tool made of artificial corundum, silicon carbide or boron nitride.

Существующее до сих пор состояние техникиThe current state of the art

В настоящее время используются керамические связки для изготовления шлифовального инструмента с температурой обжига свыше 1200°C. Минусы используемого до сих пор обжига при высоких температурах состоят в том, что такие связки нельзя использовать для изготовления шлифовального инструмента на базе кубического нитрида бора, так как нитрид бора при высоких температурах переходит из кубической модификации в гексагональную. К минусам также следует отнести увеличение производственных расходов в виду высокой энергетической ресурсоемкости.Ceramic ligaments are currently used for the manufacture of grinding tools with firing temperatures in excess of 1200 ° C. The disadvantages of firing at high temperatures so far used are that such ligaments cannot be used for the manufacture of grinding tools based on cubic boron nitride, since boron nitride at high temperatures passes from the cubic to hexagonal modification. The minuses also include an increase in production costs in view of the high energy resource consumption.

Ближайшим аналогом (прототипом) может служить изобретение по патенту РФ №1390004 «Масса для изготовления абразивного инструмента», относящееся к производству абразивного инструмента, в частности шлифовальных кругов на керамической связке. Цель изобретения - снижение температуры термообработки, увеличение механической прочности инструмента и устранение вспучиваемости массы. Масса в качестве связующего содержит хромхлорфосфатное связующее при следующем соотношении компонентов, мас.%: абразив 75-80 хромхлорфосфатное связующее 5-20; вода, остальное.The closest analogue (prototype) can be the invention according to the patent of the Russian Federation No. 1390004 "Mass for the manufacture of abrasive tools" related to the production of abrasive tools, in particular grinding wheels with a ceramic bond. The purpose of the invention is to reduce the heat treatment temperature, increase the mechanical strength of the tool and eliminate the swelling of the mass. The mass as a binder contains chromochlorophosphate binder in the following ratio of components, wt.%: Abrasive 75-80 chromochlorophosphate binder 5-20; water, the rest.

Суть изобретенияThe essence of the invention

Указанные выше минусы устраняет керамическая связка для изготовления корундового или карбидного шлифовального инструмента, сутью которой согласно изобретению является то, что она содержит в вес.% следующие вещества:The above disadvantages are eliminated by the ceramic bond for the manufacture of corundum or carbide grinding tools, the essence of which according to the invention is that it contains in wt.% The following substances:

двуокись кремнияsilica от 40,00 до 70,00from 40.00 to 70.00 окись алюминияalumina от 16,00 до 30,00from 16.00 to 30.00 окись кальцияcalcium oxide от 0,40 до 3,00from 0.40 to 3.00 окись магнияmagnesium oxide от 0,10 до 3,00from 0.10 to 3.00 окись калияpotassium oxide от 0,30 до 7,00from 0.30 to 7.00 окись натрияsodium oxide от 1,00 до 12,00from 1.00 to 12.00 окись бораboron oxide от 4,00 до 15,00from 4.00 to 15.00 окись железаiron oxide от 0,10 до 1,00from 0.10 to 1.00 двуокись титанаtitanium dioxide от 0,05 до 2,00from 0.05 to 2.00 окись литияlithium oxide от 0,20 до 5,00from 0.20 to 5.00

и, по меньшей мере, одну добавку из группы, включающей:and at least one additive from the group including:

окись цинкаzinc oxide от 0,01 до 15,00from 0.01 to 15.00 окись барияbarium oxide от 0,05 до 15,00from 0.05 to 15.00 двуокись цирконияzirconium dioxide от 0,05 до 6,00from 0.05 to 6.00 окись хромаchromium oxide от 0,01 до 3,00from 0.01 to 3.00 двуокись оловаtin dioxide от 0,20 до 2,00from 0.20 to 2.00 щелочной гексафтороалюминатalkaline hexafluoroaluminate от 0,20 до 10from 0.20 to 10

В соответствии с изобретением у керамической связки, приведенной выше, химический состав включает от 10 до 90% от массы буросиликатного стекла и до 30% от массы пластического керамического сырья. Такой состав связки обеспечивает понижение температуры обжига шлифовальных кругов на базе корундов до свыше 900°C. Оптимальная вязкость стеклянной фазы, которая реагирует в крайнем слое корунда без его повышенного растворения, обеспечивает оптимальное воздействие связки. Таким способом обеспечивается качественное соединение шлифовального зерна и керамической связки при обжиге шлифовальных кругов. Их подготовка состоит в размельчении стеклянных фритт и остального керамического сырья до размера 60 µм. Сырье и фритты смешивают в соотношениях, при которых их химический состав находится в предлагаемом диапазоне. После гомогенизации размельченной связки со шлифовальным зерном масса готова для прессования. По окончании сушки, пресс-изделия разных размеров обжигают при температуре свыше 900°C. Коренным преимуществом изготовленных таким образом шлифовальных кругов на основе заявленной связки является их более высокая эффективность шлифования и более высокая относительная абразия G по сравнению с кругами, полученными обжигом при температуре свыше 1200°C.In accordance with the invention, in the ceramic bond described above, the chemical composition comprises from 10 to 90% by weight of borosilicate glass and up to 30% by weight of plastic ceramic raw materials. This composition of the ligament ensures a reduction in the firing temperature of grinding wheels based on corundum to over 900 ° C. The optimal viscosity of the glass phase, which reacts in the outermost layer of corundum without its increased dissolution, provides optimal exposure to the ligament. In this way, a high-quality combination of grinding grains and ceramic ligaments is ensured during firing of grinding wheels. Their preparation consists in grinding glass frits and other ceramic raw materials to a size of 60 μm. Raw materials and frits are mixed in ratios at which their chemical composition is in the proposed range. After homogenization of the crushed binder with grinding grain, the mass is ready for pressing. At the end of drying, the press products of various sizes are fired at temperatures above 900 ° C. The main advantage of the grinding wheels made in this way on the basis of the claimed bond is their higher grinding efficiency and higher relative abrasion G compared to the circles obtained by firing at temperatures above 1200 ° C.

Примеры выполненияExecution examples

Пример 1Example 1

Изготовили керамическую связку плавкой и фриттованием стекла со следующим составом в мас.%:A ceramic binder was made by melting and fritting glass with the following composition in wt.%:

двуокись кремнияsilica 57,0357.03 окись алюминияalumina 18,5618.56 окись железаiron oxide 0,340.34 двуокись титанаtitanium dioxide 0,270.27 окись кальцияcalcium oxide 1,831.83 окись магнияmagnesium oxide 1,251.25 окись калияpotassium oxide 1,891.89 окись натрияsodium oxide 6,366.36 окись бораboron oxide 12,0312.03 окись литияlithium oxide 0,220.22 окись цинкаzinc oxide 0,020.02 двуокись цирконияzirconium dioxide 0,050.05 окись барияbarium oxide 0,150.15

Керамическая связка и шлифовальные зерна корунда с размером зерна №60 были смешаны в весовом соотношении 12:88. Смесь увлажнили раствором декстрина в количестве 3,5 мас.% и тщательно гомогенизировали. Из подготовленной таким образом массы спрессовали круги. После сушки при температуре от 100 до 120°C выполняли обжиг в электрической или газовой печи при нарастании температуры с шагом 55°C/час до температуры свыше 960°C и выдержкой в течении 9 часов. Круги обработали до конечного размера после охлаждения до температуры 50°C. Параметры соответствовали технологическим предписаниям.Ceramic bond and grinding grains of corundum with a grain size of No. 60 were mixed in a weight ratio of 12:88. The mixture was moistened with a solution of dextrin in an amount of 3.5 wt.% And thoroughly homogenized. From the mass prepared in this way, the circles were pressed. After drying at a temperature of 100 to 120 ° C, firing was performed in an electric or gas furnace with increasing temperature in increments of 55 ° C / h to a temperature above 960 ° C and holding for 9 hours. The circles were machined to their final size after cooling to a temperature of 50 ° C. The parameters were in accordance with the technological requirements.

Пример 2Example 2

Изготовили керамическую связку плавкой и фриттованием стекла со следующим составом в мас.%:A ceramic binder was made by melting and fritting glass with the following composition in wt.%:

двуокись кремнияsilica 63,3663.36 окись алюминияalumina 20,1720.17 окись железаiron oxide 0,280.28 двуокись титанаtitanium dioxide 0,110.11 окись кальцияcalcium oxide 0,600.60 окись магнияmagnesium oxide 0,120.12 окись калияpotassium oxide 5,185.18 окись натрияsodium oxide 2,152.15 окись бораboron oxide 7,187.18 окись литияlithium oxide 0,20.2 окись цинкаzinc oxide 0,070,07 двуокись цирконияzirconium dioxide 0,080.08 окись барияbarium oxide 0,500.50

Стеклянную фритту размельчили до требуемой тонкости и смешали со шлифовальными зернами карбида кремния с размером зерна №54 в весовом соотношении 16:84. Смесь увлажнили раствором декстрина в количестве 3,5 мас.% и тщательно гомогенизировали. Из подготовленной таким образом массы спрессовали круги. После сушки при температуре от 100 до 120°C выполнили обжиг в электрической или газовой печи при нарастании температуры с шагом 55°C/час до температуры свыше 960°C и выдержкой в течение 9 часов. Круги обработали до конечного размера после охлаждения до температуры 50°C. Параметры соответствовали технологическим предписаниям.The glass frit was crushed to the required fineness and mixed with grinding grains of silicon carbide with a grain size of No. 54 in a weight ratio of 16:84. The mixture was moistened with a solution of dextrin in an amount of 3.5 wt.% And thoroughly homogenized. From the mass prepared in this way, the circles were pressed. After drying at a temperature of 100 to 120 ° C, firing was performed in an electric or gas furnace with a temperature increase in increments of 55 ° C / hr to a temperature above 960 ° C and holding for 9 hours. The circles were processed to a final size after cooling to a temperature of 50 ° C. The parameters were in accordance with the technological requirements.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Шлифовальный инструмент, изготовленный из связки согласно изобретению, при шлифовании наружных цилиндрических поверхностей из стали по ГОСТ 801 SchCH15 (ШХ15), достигает твердости от 60 до 62 HRC и относительная абразия G на 24% более в сравнении с похожими кругами, обожженными до температуры 1200°C.When grinding external cylindrical surfaces of steel according to GOST 801 SchCH15 (ШХ15), a grinding tool made of a bond according to the invention achieves a hardness of 60 to 62 HRC and a relative abrasion G of 24% more in comparison with similar wheels fired to a temperature of 1200 ° C.

Claims (1)

Керамическая связка для изготовления корундового и карбидного шлифовального инструмента, отличающаяся тем, что она содержит, мас.%:
двуокись кремния от 40,00 до 70,00 окись алюминия от 16,00 до 30,00 окись кальция от 0,40 до 3,00 окись магния от 0,10 до 7,00 окись калия от 0,30 до 7,00 окись натрия от 1,00 до 12,00 окись бора от 4,00 до 15,00 окись железа от 0,10 до 1,00 двуокись титана от 0,05 до 2,00 окись лития от 0,20 до 5,0

и дополнительно, по меньшей мере, одну добавку из группы, включающей:
окись цинка от 0,01 до 15,00 окись бария от 0,05 до 15,00 двуокись циркония от 0,05 до 6,00 окись хрома от 0,01 до 3,00 щелочной гексафтороалюминат от 0,20 до 10,00
Ceramic binder for the manufacture of corundum and carbide grinding tools, characterized in that it contains, wt.%:
silica from 40.00 to 70.00 alumina from 16.00 to 30.00 calcium oxide from 0.40 to 3.00 magnesium oxide from 0.10 to 7.00 potassium oxide from 0.30 to 7.00 sodium oxide from 1.00 to 12.00 boron oxide from 4.00 to 15.00 iron oxide from 0.10 to 1.00 titanium dioxide from 0.05 to 2.00 lithium oxide from 0.20 to 5.0

and additionally at least one additive from the group including:
zinc oxide from 0.01 to 15.00 barium oxide from 0.05 to 15.00 zirconium dioxide from 0.05 to 6.00 chromium oxide from 0.01 to 3.00 alkaline hexafluoroaluminate from 0.20 to 10.00
RU2010111430/02A 2009-07-02 2010-03-26 Ceramic binder RU2452612C2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZPV2009-429 2009-07-02
CZ20090429A CZ2009429A3 (en) 2009-07-02 2009-07-02 Ceramic binding agent

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2010111430A RU2010111430A (en) 2011-10-10
RU2452612C2 true RU2452612C2 (en) 2012-06-10

Family

ID=43426217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010111430/02A RU2452612C2 (en) 2009-07-02 2010-03-26 Ceramic binder

Country Status (2)

Country Link
CZ (1) CZ2009429A3 (en)
RU (1) RU2452612C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634564C2 (en) * 2016-02-03 2017-10-31 Общество с ограниченной ответственностью "Пегас" Abrasive mass

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113997212A (en) * 2021-11-04 2022-02-01 扬中市远东轴承专用油石厂 Preparation of ceramic bonding agent for CBN super-fine oilstone

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB764105A (en) * 1955-01-05 1956-12-19 Norton Co Vitrified bonded silicon carbide abrasive articles
SU458427A1 (en) * 1973-01-22 1975-01-30 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР Ceramic bond for making abrasive tools
RU2078678C1 (en) * 1994-11-24 1997-05-10 Акционерное общество открытого типа "Абразивы и шлифование" Abrasive tool
RU2139181C1 (en) * 1993-07-30 1999-10-10 Нортон Компани Grinding wheel and vitreous binder for grinding wheels

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB764105A (en) * 1955-01-05 1956-12-19 Norton Co Vitrified bonded silicon carbide abrasive articles
SU458427A1 (en) * 1973-01-22 1975-01-30 Институт химии и технологии редких элементов и минерального сырья Кольского филиала АН СССР Ceramic bond for making abrasive tools
RU2139181C1 (en) * 1993-07-30 1999-10-10 Нортон Компани Grinding wheel and vitreous binder for grinding wheels
RU2078678C1 (en) * 1994-11-24 1997-05-10 Акционерное общество открытого типа "Абразивы и шлифование" Abrasive tool

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2634564C2 (en) * 2016-02-03 2017-10-31 Общество с ограниченной ответственностью "Пегас" Abrasive mass

Also Published As

Publication number Publication date
RU2010111430A (en) 2011-10-10
CZ2009429A3 (en) 2011-01-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Feng et al. Influence investigation of CaF2 on the LAS based glass-ceramics and the glass-ceramic/diamond composites
CN102126838B (en) Method for preparing light building material ceramsites by using lithium extraction slag of lithium mica
CN106588021B (en) A kind of silicon carbide ceramics and preparation method thereof
CN107000168B (en) Bonded abrasive article and method of manufacture
RU2528643C1 (en) Composition for producing heat-resistant composites
CN102825559B (en) A kind of vitrified CBN wheel being mixed with bamboo charcoal powder
CN102391007A (en) Silicon carbide brick for garbage incinerator and preparation method thereof
CN106588059A (en) Prefabricated member for lime rotary kiln and preparation method of prefabricated member
CN105174718A (en) Matt glaze and fabrication process
RU2452612C2 (en) Ceramic binder
CN115010464B (en) Composition for completely or partially replacing ball clay in ceramic, preparation method and application thereof
EP3196173A1 (en) A white sintered glass-ceramic tile and method of preparing the same
CN104829255A (en) Ceramic silicon carbide grinding wheel containing carbon reinforced fiber
CN112646416B (en) Ceramic digital glaze ink with sterilization and far infrared composite functions and preparation method thereof
CN101671184A (en) Formula of high-aluminum bricks sintered at low temperature and production method thereof
JP6624133B2 (en) Manufacturing method of magnesia-spinel fired brick
NO167972B (en) PROCEDURE FOR THE MANUFACTURING OF GRINDING GRAIN AND USE OF THE MANUFACTURED GRINDING GRAIN.
RU2450998C2 (en) Method to develop structural ceramic material
CN102603316B (en) Low-heat-conduction silicon mullite brick and preparation method thereof
Sarkar et al. Effect of Alumina Fines on a Vibratable High-Alumina Low-Cement Castable
CN101243024A (en) Aluminum nitride sintered body
CN102030520B (en) Filler supporting body for industrial tower and preparation method thereof
CN103496958A (en) Low-temperature sintered zirconium silicate grinding medium and preparation method thereof
CN107336147A (en) A kind of heatproof, metal, building materials grinding tool and the preparation method of dry grinding
KR20170077972A (en) Composite for ceramic ware body with high strength and manufacturing method of ceramic ware with high strength using the composite

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20130327

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20140427

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160327