SE464872B - PROCEDURES FOR THE MANUFACTURING OF GRINDING MATERIALS, ACCORDING TO THE PROCEDURE OF MANUFACTURED GRINDING MATERIALS AND USE OF THE SAME - Google Patents

PROCEDURES FOR THE MANUFACTURING OF GRINDING MATERIALS, ACCORDING TO THE PROCEDURE OF MANUFACTURED GRINDING MATERIALS AND USE OF THE SAME

Info

Publication number
SE464872B
SE464872B SE8604512A SE8604512A SE464872B SE 464872 B SE464872 B SE 464872B SE 8604512 A SE8604512 A SE 8604512A SE 8604512 A SE8604512 A SE 8604512A SE 464872 B SE464872 B SE 464872B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
alumina
corundum
abrasive grain
sintered
dried
Prior art date
Application number
SE8604512A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE8604512L (en
SE8604512D0 (en
Inventor
W Falz
G Bigorajski
H Exner
Original Assignee
Ver Schmirgel & Maschf
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 Ver Schmirgel & Maschf filed Critical Ver Schmirgel & Maschf
Publication of SE8604512D0 publication Critical patent/SE8604512D0/en
Publication of SE8604512L publication Critical patent/SE8604512L/en
Publication of SE464872B publication Critical patent/SE464872B/en

Links

Classifications

    • 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)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

464 872 10 15 20 25 30 35 2 snabba avkylningen fördyrar slipkorn av zirkonkorund emellertid till fem-sex gånger relativt normal smält- korund. 464 872 10 15 20 25 30 35 2 rapid cooling, however, increases grinding grains of zircon corundum to five to six times relatively normal melting corundum.

Prestationstillskottet med zirkonkorund-slipmaterial jämfört med normalkorund sjunker vid slipning av metal- F liska material, t ex stål, med avtagande kornstorlek mycket brant och egaliseras ungefär vid kornstorleken P 80, ett fenomen som på liknande sätt även kan iakttagas vid andra högeffektslipmedel.The performance addition with zircon corundum abrasives compared to normal corundum decreases when grinding metallic materials, eg steel, with decreasing grain size very steep and is roughly equalized at grain size P 80, a phenomenon that can similarly be observed with other high power abrasives.

Det är vidare känt att tillverka korundslipmaterial med överlägsna prestationsegenskaper på basis av sintrad aluminiumoxid (DE-OS 32 19 607). För tillverkning av hög- värdigt sinterkorundslipmaterial blandas därvid mycket finkristallint aluminiumoxidmonohydrat i salpetersur vattendispersion med andra lösta metallhaltiga sinter- hjälpmedel och överföres till en gel, vilken efter för- siktig torkning sönderdelas till slipkornstorlek. Vid den efterföljande kalcineringen mellan 250 och 800°C av- drives det kemiskt bundna vattnet och syreåterstoden - - i första hand ytterst giftiga och miljöfarliga kväve- oxider. Under processens fortsatta gång sker en upphett- ning av kornen till sintertemperaturer upp till l650°C, tills en täthet av minst 85% av den teoretiska tätheten uppnåtts.It is further known to manufacture corundum abrasive materials with superior performance properties on the basis of sintered alumina (DE-OS 32 19 607). For the production of high-quality sintered corundum abrasive material, very fine crystalline alumina monohydrate in nitric acid water dispersion is mixed with other dissolved metal-containing sintering aids and transferred to a gel, which after careful drying is decomposed to abrasive grain size. During the subsequent calcination between 250 and 800 ° C, the chemically bound water and the oxygen residue are - - primarily extremely toxic and environmentally hazardous nitrogen oxides. During the rest of the process, the grains are heated to sintering temperatures up to 160 ° C, until a density of at least 85% of the theoretical density is reached.

Liknande förfaranden för tillverkning av sinter- korundslipmaterial beskrives i EP-OS 0 024 099 samt US-PS 4 518 397, med den inskränkningen, att det såsom råmaterial använda, mycket findispergerade aluminium- oxidmonohydratet endast får vara förorenat till en total halt av högst 0,05 vikt% med alkali- resp jordalkali- metalljoner. , I EP-OS 0 152 768 föreslås att mala solen resp gelen dessutom i en svängkvarn, varigenom erhålles en sinterpro- ; dukt med förhöjd täthet och utan områden med enhetligt orienterade a-aluminiumoxidkristalliter. Gemensamt för samtliga fyra ovannämnda förfaranden är att de kan genom- föras endast via en sol-gel-process med ytterst findis- 10 15 20 25 30 35 464 872 3 pergerat aluminiumoxidmonohydrat av typen böhmit. De förhållandevis dyra råmaterialen, som endast kan ut- vinnas via hydrolys av aluminiumorganiska föreningar och den kostnadskrävande, komplicerade förfarandetekniken höjer kostnaderna för sol-gel-slipmedel också till det mångdubbla av kostnaderna för normal smältkorund. Kost- nadsvänliga sinterkorundmaterial, t ex tabularlerjord visar jämförda med smältkorund en tydligt sämre slip- kapacitet och är därmed helt olämpliga för allmän använd- ning i slipverktyg.Similar processes for the production of sintered corundum abrasive materials are described in EP-OS 0 024 099 and US-PS 4,518,397, with the restriction that the very finely dispersed alumina monohydrate used as raw material may only be contaminated to a total content of not more than .05% by weight with alkali or alkaline earth metal ions. In EP-OS 0 152 768 it is proposed to grind the sol and the gel in addition in a swing mill, whereby a sintering pro-; product with increased density and without areas with uniformly oriented α-alumina crystallites. Common to all four of the above processes is that they can be carried out only via a sol-gel process with extremely finely divided alumina monohydrate of the boehmite type. The relatively expensive raw materials, which can only be extracted via hydrolysis of organoaluminum compounds and the costly, complicated process technology, also increase the costs of sol-gel abrasives to many times the costs of normal molten corundum. Cost-friendly sinter corundum materials, such as tabular clay soil, show a significantly poorer grinding capacity compared with molten corundum and are thus completely unsuitable for general use in grinding tools.

Uppfinningen har till uppgift att åstadkomma ett förfarande för kostnadsvänlig tillverkning av ett slip- material, vilket är klart överlägset normala smältko- runder med avseende på slipeffekten.The object of the invention is to provide a method for cost-friendly manufacture of an abrasive material, which is clearly superior to normal melting rounds with respect to the abrasive effect.

Denna uppgift löses vid ett förfarande enligt huvud- kravets ingress därigenom, att den av lerjordshaltiga råmaterial, kiselsyrehaltiga föreningar och tillsatserna bestående dispersionen nedmales till mindre än l um partikelstorlek till en malslicker som kan sintras.This object is solved in a process according to the preamble of the main claim by grinding the dispersion consisting of clay-containing raw materials, silicic oxygen-containing compounds and the additives to less than 1 μm particle size into a sinter lick that can be sintered.

Lämpligen kompakteras den torkade malslickern i en press.Conveniently, the dried mill slicer is compacted in a press.

Enligt en mycket ändamålsenlig utföringsform av för- farandet enligt uppfinningen, varvid värmebehandlingen sker i tre steg förupphettas den torkade malslickern i första steget till 250 - 600°C, hålles i det andra steget under en tid av 10 - 30 minuter på 1100 - l400°C och upphettas i anslutning därtill i det tredje steget till 1400 - l700°C samt sintras till en täthet av mer än 85% av korundens teoretiska täthet på sådant sätt att förutom a-aluminiumoxid även uppkommer en silikatisk fas och korundkristallernas diameter uppgår till mindre än 5 um.According to a very expedient embodiment of the method according to the invention, in which the heat treatment takes place in three steps, the dried mill slicer is preheated in the first step to 250 - 600 ° C, kept in the second step for a time of 10 - 30 minutes at 1100 - 1400 ° C and is subsequently heated in the third step to 1400 - 1700 ° C and sintered to a density of more than 85% of the theoretical density of the corundum in such a way that in addition to α-alumina a silicate phase also arises and the diameter of the corundum crystals amounts to less than 5 um.

Med fördel uppgår korundkristallernas diameter till mindre än l um.Advantageously, the diameter of the corundum crystals is less than 1 μm.

Det finns emellertid även möjligheten att vid ut- övande av förfarandet enligt uppfinningen i två steg förupphetta den torkade malslickern i första steget till 464 10 15 20 25 30 35 872 4 ungefär 250 - 600°C och i det andra steget upphetta densamma till ungefär 1400 - l700°C.However, when practicing the method of the invention, it is also possible to preheat the dried grinder in two steps in the first step to approximately 250-600 ° C and in the second step to heat it to approximately 1400 °. - 1700 ° C.

Ytterligare kännetecken för förfarandet enligt upp- finningen resp det därmed tillverkade sintrade slip- materialet framgår av underkraven.Further features of the process according to the invention or the sintered abrasive material thus produced appear from the subclaims.

Det väsentliga med uppfinningen skall i första hand ses i att av prisvärda råmaterial, vilka underkastas en definierad keramisk upparbetning, under upprätthållande av en definierad brännkurva åstadkommes en mycket fin kris- tallin sinterkorund med minst 85% av korundens teoretiska täthet. Slipmaterial enligt uppfinningen innehåller som huvudbeståndsdel a-aluminiumoxid och som sidobeståndsdelar en silikatisk fas samt minst en kristallin förening av två-, tre- eller fyrvärda metaller eller en kombination av dessa. Sidobestándsdelar innebär att deras summa inte överstiger 45 vikt%. Vid de kristallina föreningarna kan det röra sig om enkla eller sammansatta oxider, t ex spi- neller. De kan antingen som separata faser vara fördelade i matrisen, t ex zirkonoxid, eller istället helt eller delvis vara lösta i korundgittret, t ex kromoxid. Den silikatiska fasen kan föreligga helt eller delvis som glas.The essence of the invention is primarily to be seen in the fact that of affordable raw materials, which are subjected to a defined ceramic work-up, while maintaining a defined firing curve, a very fine crystalline sintered corundum is produced with at least 85% of the theoretical density of the corundum. Abrasive materials according to the invention contain as main component α-alumina and as side components a silicate phase and at least one crystalline compound of divalent, trivalent or tetravalent metals or a combination thereof. Side components mean that their sum does not exceed 45% by weight. The crystalline compounds can be simple or compound oxides, eg spinels. They can either as separate phases be distributed in the matrix, eg zirconia, or instead be completely or partially dissolved in the corundum lattice, eg chromium oxide. The silicate phase may be present in whole or in part as glass.

De korundkristaller som bygger upp slipmaterialet enligt uppfinningen bör ha diametrar under 5 pm, helst mindre än 2 pm och företrädesvis mindre än l um, och de är med avseende på sina kristallografiska axlar slump- mässigt fördelade relativt varandra.The corundum crystals which make up the abrasive material according to the invention should have diameters below 5 μm, preferably less than 2 μm and preferably less than 1 μm, and they are randomly distributed relative to each other with respect to their crystallographic axes.

Vid ett sintrat sol-gel-slipmaterial, t ex enligt DE-OS 32 19 607 är kristalliterna över områden av 0,5 - 20 um enhetligt orienterade. Denna inskränkning bortfaller, eftersom slipmaterialet enligt uppfinningen inte behöver tillverkas via en sol och därefter följande förgelning och de använda råmaterialen inte heller be- höver vara lämpliga för detta.In the case of a sintered sol-gel abrasive material, for example according to DE-OS 32 19 607, the crystallites are uniformly oriented over ranges of 0.5 - 20 μm. This restriction is eliminated, since the abrasive material according to the invention does not have to be manufactured via a sol and subsequent yellowing and the raw materials used do not have to be suitable for this either.

Från andra sintrade aluminiumoxider skiljer sig slip- materialet enligt uppfinningen genom sin likformiga, mycket finkristallina struktur och den speciella, flerfasiga 10 15 20 25 30 35 464 872 5 sammansättningen, som ger slipmaterialet dess förhöjda seghet och framstående slitegenskaper och därigenom gör det till ett högeffektslipmaterial med överlägsna slipegenskaper. För tillverkning av slipmedlet kan enkla och kostnadsvänliga råmaterial komma till användning, t ex aluminiumhydroxid eller därav utvunnen kalcinerad lerjord (aluminiumoxid), antingen var för sig eller i en blandning av båda dessa. Någon begränsning med av- seende på renhet sådan den kräves i EP-OS 0 024 099 eller med avseende på finhet resp specifik yta enligt nämnda patentansökningar men även DE-OS 32 19 607, föreligger inte. Den kalcinerade lerjorden kan innehålla 0 - 98% a-aluminiumoxid.From other sintered aluminas, the abrasive material according to the invention differs by its uniform, very fine crystalline structure and the special, multiphase composition, which gives the abrasive material its increased toughness and outstanding wear properties and thereby makes it a high-power abrasive material. with superior grinding properties. For the manufacture of the abrasive, simple and cost-effective raw materials can be used, for example aluminum hydroxide or calcined clay soil (alumina) extracted therefrom, either individually or in a mixture of both. There is no restriction with regard to purity as required in EP-OS 0 024 099 or with regard to fineness or specific surface area according to the said patent applications, but also DE-OS 32 19 607. The calcined clay soil may contain 0 - 98% α-alumina.

De aluminiumoxidhaltiga råmaterialen underkastas tillsammans med 0,3 - 8, företrädesvis 1 - 2 vikt% SiO2, samt 0,2 - 12, företrädesvis 1 - 6 vikt% av en spinell- bildande, tvåvärd metalloxid eller någon annan förening av motsvarande metall samt i förekommande fall ytterligare tillsatsämnen för våtmalning. Ovanstående uppgifter avser vikt% räknat på nämnda oxider och är relaterade till mäng- den färdigt slipmaterial.The alumina-containing raw materials are subjected together with 0.3 - 8, preferably 1 - 2% by weight of SiO2, and 0.2 - 12, preferably 1 - 6% by weight of a spinel-forming, divalent metal oxide or other compound of the corresponding metal and in where applicable, additional additives for wet grinding. The above information refers to weight% calculated on the mentioned oxides and is related to the amount of finished abrasive material.

Malning kan ske i vattensuspension eller suspen- sioner av organiska vätskor och fortsättes till dess att de använda råmaterialen i huvudsak har en partikel- storlek under 1 um, företrädesvis dock mindre än 0,1 pm.Grinding can take place in aqueous suspension or suspensions of organic liquids and is continued until the raw materials used have a particle size of substantially less than 1 μm, but preferably less than 0.1 μm.

I huvudsak innebär här till mer än 95%, räknat på volym- andelar fast material. Varje malningsförfarande kan tillämpas som ger erforderlig finhet.In essence, this means more than 95%, calculated on volume shares of solid material. Any grinding procedure can be applied which gives the required fineness.

Det torkade resp från organiska lösningsmedel be- friade malgodset kan sedan antingen direkt eller efter ytterligare blandnings- och kompakteringsmoment, före- trädesvis kompaktering genom torrpressning och här före- trädesvis om pressningen sker isostatiskt, tillföras den egentliga sinterprocessen. Torkningen kan ske vid tempera- turer mellan 50 och 600°C, företrädesvis mellan 100 och l60°C. Sönderdelningen av det formade eller oformade mate- rialet till slipkornstorlek kan ske både före och efter 464 872 10 15 20 25 30 35 sintermomentet.The dried or freed of organic solvents can then be added to the actual sintering process either directly or after further mixing and compaction steps, preferably compaction by dry pressing and here preferably if the pressing is isostatic. The drying can take place at temperatures between 50 and 600 ° C, preferably between 100 and 160 ° C. The decomposition of the shaped or unshaped material into abrasive grain size can take place both before and after the sintering moment.

Den keramiska bränningen av godset i bitar eller sönderdelat, format eller oformat till sintrat slip- material enligt uppfinningen sker i flera steg: i det första uppvärmningsavsnittet värmes materialet försiktigt till en temperatur mellan 250 och 600°C och hålles några minuter på denna temperatur. Detta steg är avsett för av- drivning av kemiskt bundet vatten resp bortbränning av eventuella organiska beståndsdelar. Därefter överföres godset snabbt till en temperatur mellan 1100 och 1400°C och hålles ytterligare 10 - 30 minuter på detta tempera- turvärde varefter det snabbt upphettas till en temperatur mellan 1400 och l700°C, företrädesvis 1450 - l550°C och sintras till en täthet av mer än 85% av den teoretiska tätheten. Finns i utgângsmaterialen ingen aluminiumhyd- roxid (Al(0H)3), kan det andra steget även överhoppas och godset direkt från det första kalcineringssteget upp- hettas till den slutgiltiga sintertemperaturen. Högre bränntemperaturer än vad som föreslås enligt uppfinningen, långa sintringstider och långa uppvärmningskvoter minskar det färdiga materialets slipeffekt. Överlägsenheten hos sinterslipmaterial enligt uppfinningen jämfört med konven- tionella smältkorunder skall åskádliggöras i nedanstående exempel, dock utan att dessa täcker över hela uppfin- ningens omrâde.The ceramic firing of the goods into pieces or broken, shaped or unformed into sintered abrasive material according to the invention takes place in several steps: in the first heating section the material is gently heated to a temperature between 250 and 600 ° C and kept at this temperature for a few minutes. This step is intended for the evaporation of chemically bound water or the burning off of any organic constituents. Thereafter, the goods are rapidly transferred to a temperature between 1100 and 1400 ° C and kept for a further 10 - 30 minutes at this temperature value, after which it is rapidly heated to a temperature between 1400 and l700 ° C, preferably 1450 - l550 ° C and sintered to a density of more than 85% of the theoretical density. If there is no aluminum hydroxide (Al (OH) 3) in the starting materials, the second stage can also be skipped and the goods heated directly from the first calcination stage to the final sintering temperature. Higher firing temperatures than proposed according to the invention, long sintering times and long heating ratios reduce the grinding effect of the finished material. The superiority of sintered abrasive materials according to the invention compared to conventional melting corundums is to be illustrated in the examples below, but without these covering the whole scope of the invention.

Exempel l Av 2000 g kalcinerad lerjord (aluminiumoxid), 1000 g aluminiumhydroxid, 42 g kvartsmjöl, 130 g magnesiumoxid, 5 l vatten samt 250 ml 60%-ig ättiksyra tillverkas genom intensiv malning i en kulkvarn en slicker med en partikel- storlek som till övervägande delen ligger under 0,1 pm och torkas försiktigt i en elektriskt uppvärmd tork. Den sålunda avvattnade slickern pulvriseras och kalcineras under 45 minuter vid 500°C. Därefter tillverkas av detta pulver formkroppar med hjälp av en isostatisk press vid ett tryck av 2 kbar och formkropparna upphettas i en elek- fln v» 10 15 20 25 30 35 464 872 7 triskt uppvärmd laboratorieugn. Ugnen uppvärmes inom ca 60 minuter från omgivningstemperatur till 600°C, upp- hettas därefter snabbt inom ca 10 minuter till l300°C och hålles i 20 minuter på denna temperatur. Därefter höjes temperaturen ytterligare inom mindre än 5 minuter till l500°C och formkroppen brännes ytterligare 30 minuter.Example 1 From 2000 g of calcined clay soil (alumina), 1000 g of aluminum hydroxide, 42 g of quartz flour, 130 g of magnesium oxide, 5 l of water and 250 ml of 60% acetic acid are made by intensive grinding in a ball mill a slick with a particle size as to the majority is below 0.1 [mu] m and is carefully dried in an electrically heated dryer. The slurry thus dewatered is pulverized and calcined for 45 minutes at 500 ° C. Thereafter, molded bodies are manufactured from this powder by means of an isostatic press at a pressure of 2 kbar and the shaped bodies are heated in an electrically heated laboratory oven. The oven is heated within about 60 minutes from ambient temperature to 600 ° C, then heated rapidly within about 10 minutes to 1300 ° C and kept at this temperature for 20 minutes. Thereafter, the temperature is further raised in less than 5 minutes to 1500 ° C and the shaped body is fired for a further 30 minutes.

Efter avsvalning bestämdes tätheten till 93% av den teo- retiska och formkropparna sönderdelades i en käftkross.After cooling, the density was determined to be 93% of the theoretical and the shaped bodies were decomposed in a jaw crusher.

Från det sönderdelade godset bortsâllas slipkorn med korn- storleken P36 enligt FEPA-standard och bearbetas på kon- ventionellt sätt till ett slipmedel på underlag. För detta sätt förses ett underlag av vulkanfiber av handelskvalitet med ett skikt av 0,84 mm bindemedel. Bindemedlet består till ungefär 50% av en flytande fenolresol med ett molför- hållande fenol:formaldehyd av ca l:l,5 samt en andel fasta kroppar uppgående till ca 80% samt ca 50% mald krita med en genomsnittlig partikelstorlek av ca 20 pm. Medelst rakelbeläggning påföres en kvantitet av ca 230 g/m2 och därefter appliceras enligt ett för tillverkning av slip- medel på underlag brukligt förfarande slipmaterialet P36 elektrostatiskt på den med harts belagda vulkanfibern, närmare bestämt i en kvantitet av ca 900 g/m2. Det sålunda belagda underlaget torkas och härdas sedan medelst ett härtill vanligt temperaturprogram. Därefter appliceras medelst valsar ett andra bindningsskikt med ca 490 g/m2.Abrasive grains with a grain size of P36 according to the FEPA standard are disposed of from the decomposed goods and processed in a conventional manner into an abrasive on a substrate. For this method, a commercial grade volcanic fiber substrate is provided with a layer of 0.84 mm adhesive. The binder consists to about 50% of a liquid phenolic resole with a molar ratio of phenol: formaldehyde of about 1: 1.5 and a proportion of solids amounting to about 80% and about 50% ground chalk with an average particle size of about 20 μm. By means of a squeegee coating, a quantity of approx. 230 g / m2 is applied and then, according to a procedure customary for the production of abrasives on a substrate, the abrasive material P36 is applied electrostatically to the resin-coated volcanic fiber, more specifically in a quantity of approx. 900 g / m2. The substrate thus coated is dried and then cured by means of a standard temperature program. Then a second bonding layer of about 490 g / m2 is applied by means of rollers.

För den andra beläggningen användes samma bindemedel- system som för grundbelaget dock ersättes ca 50 vikt% av kritan med syntetisk kryolit. Den sålunda belagda vulkan- fibern uppvärmes därefter 30 minuter till 90°C, 60 minuter till l00°C, samt vardera 30 minuter till 110 resp 120°C samt upphettas avslutningsvis under 60 minuter till l30°C och bindemedelsystemet sluthärdas. Efter torkning flexibi- liseras slipmaterialet likformigt på vulkanfiberunder- laget och stansas till skivor med 125 mm diameter, vilka på konventionellt sätt reklimatiseras till en fukthalt under 8%.For the second coating, the same binder system was used as for the base coating, however, about 50% by weight of the chalk is replaced with synthetic cryolite. The volcanic fiber thus coated is then heated for 30 minutes to 90 ° C, 60 minutes to 100 ° C, and each 30 minutes to 110 and 120 ° C, respectively, and finally heated for 60 minutes to 130 ° C and the binder system is finally cured. After drying, the abrasive material is uniformly flexible on the volcanic fiber substrate and punched into boards with a diameter of 125 mm, which are reclimatized in a conventional manner to a moisture content below 8%.

De sålunda erhållna vulkanfiberslipskivorna testas i 464 872 10 15 20 25 30 35 8 en konventionell högfrekvens-tallriksslipapparat mot kallvalsade finplátar av CK45-03 (DIN 17200) med dimen- sionerna 500 x 100 x 2 mm. För detta ändamål föres slip- skivan i en vinkel av 10 grader med en hastighet av 6500 varv per minut per cykel fem gånger under vardera 9,5 sekunders tid över stålplàtens långa kant varefter mängden provmaterialspán bestämmes genom Vägning. Anpressnings- kraften uppgår i försökets början till 40 N och ökas för varje ny cykel med 5 N till en konstant belastning av 60 N. Försöket fortsätter till dess att inom en cykel bildas mindre än 10 g spàn. Hela materialavverkningen ut- gör då försöksskivans slipeffekt i gram. För jämförelse- ändamål tillverkas en vulkanfiberslipskiva på för övrigt samma sätt dock med normal smältkorund av kornstorlek P36 och testas under samma villkor. Slipeffekten för denna skiva sättes som 100% för den relativa jämförelsen.The volcanic fiber grinding wheels thus obtained are tested in 464 872 10 15 20 25 30 35 8 a conventional high frequency disc grinder against cold rolled fine sheets of CK45-03 (DIN 17200) with the dimensions 500 x 100 x 2 mm. For this purpose, the grinding wheel is moved at an angle of 10 degrees at a speed of 6500 revolutions per minute per cycle five times during each 9.5 seconds of time over the long edge of the steel plate, after which the amount of sample material chip is determined by Weighing. The compressive force at the beginning of the experiment amounts to 40 N and is increased for each new cycle by 5 N to a constant load of 60 N. The experiment continues until less than 10 g of chip is formed within a cycle. The entire material felling then constitutes the grinding effect of the test disc in grams. For comparison purposes, a volcanic fiber grinding wheel is otherwise manufactured in the same way, however, with a normal melting corundum of grain size P36 and tested under the same conditions. The grinding effect for this disc is set as 100% for the relative comparison.

Den med sintrat slipmaterial enligt uppfinningen tillverkade skivan åstadkommer en slipeffekt av 350% av slipeffekten för en normal jämförelseskiva med normal smältkorund.The board made with sintered abrasive material according to the invention provides an abrasive effect of 350% of the abrasive effect of a normal comparative disc with normal melting corundum.

Exempel 2 Av 2500 g kalcinerad aluminiumoxid, 50 g kvartsmjöl, 150 g magnesiumoxid, 6 1 vatten och 240 ml 90%-ig ättik- syra tillverkas i enlighet med förfaringssättet enligt ex. 1 ett sintrat slipmaterial med en täthet av 94% av den teoretiska tätheten samt bearbetas på samma sätt till vul- kanfiberskivor och testas. Den erhållna slipeffekten upp- går till 374% av slipeffekten för den med normal korund belagda jämförelseskivan.Example 2 2500 g of calcined alumina, 50 g of quartz flour, 150 g of magnesium oxide, 6 l of water and 240 ml of 90% acetic acid are prepared according to the procedure of Ex. 1 a sintered abrasive material with a density of 94% of the theoretical density and processed in the same way into volcanic fiber boards and tested. The grinding effect obtained amounts to 374% of the grinding effect for the comparative plate coated with normal corundum.

Exempel 3 Förfarandet enligt ex. 1 och 2 upprepas (i huvudsak) i; dock med en blandning av 2500 g kalcinerad aluminiumoxid, 35 g kvartsmjöl, 75 g zirkonsilikat, 150 g magnesiumoxid, 5 l vatten och 240 ml 90%-ig ättiksyra. De isostatiskt kompakterade formkropparna upphettas långsamt till 600°C och sedan snabbt till l250°C och hålles på denna tempera- 10 15 20 25 30 35 464 872 9 tur under 25 minuter. I anslutning därtill ökas tempera- turen snabbt till l450°C, och formkropparna sintras under 30 minuter till en täthet av 93% av den teoretiska. Slip- provningen utföres på det redan beskrivna sättet och ger en slipeffekt av 384% av den med normal korund belagda vulkanfiberslipskivans slipeffekt.Example 3 The procedure of ex. 1 and 2 are repeated (substantially) in; however, with a mixture of 2500 g of calcined alumina, 35 g of quartz flour, 75 g of zirconium silicate, 150 g of magnesium oxide, 5 l of water and 240 ml of 90% acetic acid. The isostatically compacted moldings are slowly heated to 600 ° C and then rapidly to 220 ° C and maintained at this temperature for 25 minutes. In connection with this, the temperature is rapidly increased to 144 ° C, and the shaped bodies are sintered for 30 minutes to a density of 93% of theory. The grinding test is performed in the manner already described and gives a grinding effect of 384% of the grinding effect of the normal corundum-coated volcanic fiber grinding wheel.

Exempel 4 I överensstämmelse med förfarandet enligt exempel 1 tillverkas av 2500 g kalcinerad aluminiumoxid, 40 g kvarts- mjöl, 125 g magnesiumoxid, 225 g citronsyra och 4 l vat- ten en malslicker med partikelstorlekar av övervägande mindre än 0,1 um och torkas skonsamt under 24 timmar.Example 4 In accordance with the procedure of Example 1, 2500 g of calcined alumina, 40 g of quartz flour, 125 g of magnesium oxide, 225 g of citric acid and 4 l of water are made into a grinder with particle sizes predominantly less than 0.1 μm and dried gently. for 24 hours.

Under denna tid krymper suspensionen ihop till en visser- ligen mjuk men ändock spröd fast kropp. De enskilda bitarna sönderdelas i en käftkross och ur malgodset avskiljes fraktionen mellan 0,5 och l um. Det avsiktade godset fylles i en degel av aluminiumoxid och upphettas i en elektriskt uppvärmd ugn långsamt från omgivnings- temperatur till 500°C och hålles i 100 minuter på denna temperatur. Därefter höjes temperaturen snabbt inom 15 minuter till l500°C och hålles konstant under 45 minuter.During this time, the suspension shrinks into an admittedly soft but still brittle solid. The individual pieces are broken up in a jaw crusher and the fraction between 0.5 and 1 μm is separated from the grinding material. The intended goods are filled into an alumina crucible and heated in an electrically heated oven slowly from ambient temperature to 500 ° C and kept at this temperature for 100 minutes. Thereafter, the temperature is rapidly raised within 15 minutes to 1500 ° C and kept constant for 45 minutes.

De sintrade kornen är hårda och sega och uppvisar en täthet av 95% av den teoretiska tätheten för korund.The sintered grains are hard and tough and have a density of 95% of the theoretical density of corundum.

Med det därav utvunna slipmaterialet P36 enligt FEPA tillverkas vulkanfiberslipskivor enligt exempel l. Slip- provet ger 381% av den med normal korund belagda jäm- förelseskivans slipeffekt.With the abrasive material P36 obtained according to FEPA, volcanic fiber grinding wheels are manufactured according to example 1. The grinding test gives 381% of the grinding effect of the comparative plate coated with normal corundum.

Exempel 5 Av 2500 g kalcinerad aluminiumoxid, 45 g kvartsmjöl, 125 g magnesiumoxid, 225 g citronsyra och 4 1 vatten tillverkas i överensstämmelse med förfarandet enligt exempel 4 slipmaterial varvid emellertid sintertempera- turen endast uppgår till l450°C, Slipprovet ger en effekt av 414% relativt den med normal korund belagda jämförelse- skivan och 135% av en med zirkonkorund belagd vulkanfiber- skivas slipeffekt. 464 10 15 872 10 Exempel 6 Förfarandet enligt exempel 5 upprepas, dock med 50 istället för 45 g kvartsmjöl. Det förmalda malgodset upphettas långsamt inom 8 timmar från omgivningstempera- tur till l500°C och sintras vid denna temperatur under 12 timmar. Det färdiga slipmaterialet uppvisar 97% av den teoretiska tätheten för korund och kristallitdia- metrar på mer än l um. Slipprovet ger en slipeffekt av 289% av den normalkorund belagda vulkanfiberskivans slip- effekt och fortfarande 95% av en zirkonkorund belagd slipskivas slipeffekt.Example 5 From 2500 g of calcined alumina, 45 g of quartz flour, 125 g of magnesium oxide, 225 g of citric acid and 4 l of water are made in accordance with the procedure of Example 4 abrasive material, however, the sintering temperature only amounts to 1450 ° C. The grinding test gives an effect of 414 % relative to the grinding board coated with normal corundum and 135% of the grinding effect of a zircon corundum coated volcanic fiber board. 464 10 15 872 10 Example 6 The procedure of Example 5 is repeated, but with 50 instead of 45 g of quartz flour. The ground mill is slowly heated within 8 hours from ambient temperature to 1500 ° C and sintered at this temperature for 12 hours. The finished abrasive material exhibits 97% of the theoretical density for corundum and crystallite diameters of more than 1 μm. The abrasion test gives an abrasive effect of 289% of the abrasive effect of the normal corundum coated volcanic fiber board and still 95% of the abrasive effect of a zircon corundum coated abrasive disk.

Det ligger givetvis inom ramen för uppfinningen att tillämpa förfarandet även för tillverkning av keramiska formdetaljer på basis av sintrad aluminiumoxid. I detta speciella fall bortfaller således sönderdelningen av formkroppen till slipkornstorlek. 'l få'It is of course within the scope of the invention to apply the method also for the manufacture of ceramic molded parts on the basis of sintered alumina. In this particular case, the disintegration of the shaped body into abrasive grain size is thus eliminated. 'l få'

Claims (10)

10 15 20 25 30 464 872 ll PATENTKRAV10 15 20 25 30 464 872 ll PATENT REQUIREMENTS 1. Förfarande för framställning av slipkornmaterial pà basis av sintrad aluminiumoxid och metallhaltiga till- satser av en dispersion, vilken avvattnas, återstoden torkas, sönderdelas till slipkornstorlek och i flera steg underkastas en värme- och sinterbehandling, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den av aluminiumoxidhaltiga rå- material, kiselsyrahaltiga föreningar och tillsatserna bestående dispersionen males ned till en partikelstorlek av mindre än l um till en slicker.Process for the production of abrasive grain material on the basis of sintered alumina and metal-containing additives of a dispersion, which is dewatered, the residue is dried, decomposed to abrasive grain size and in several steps subjected to a heat and sintering treatment, characterized in that it of alumina-containing raw materials, silicic acid-containing compounds and the additives consisting of the dispersion are ground down to a particle size of less than 1 μm to a slick. 2. Förfarande enligt krav 1, k ä n n e t e c k - n a t därav, att dispersionen nedmales till en sintrings- bar slicker med partikelstorlekar under 0,1 um.2. A method according to claim 1, characterized in that the dispersion is ground down to a sinterable slick with particle sizes below 0.1 μm. 3. Förfarande enligt krav l och 2, k ä n n e - t e c k n a t därav, att den torkade slickern kompak- teras i en press.3. A method according to claims 1 and 2, characterized in that the dried slicer is compacted in a press. 4. Förfarande enligt krav 1-3, k ä n n e t e c k - n a t därav, att såsom aluminiumoxidhaltiga råmaterial användes kalcinerad lerjord eller aluminiumhydroxider - eller blandningar därav samt ytterligare föreningar av metallerna kisel, zirkonium, titan, krom, järn, magne- sium, zink, kobolt och nickel var för sig eller i kombi- nation.Process according to Claims 1 to 3, characterized in that calcined clay or aluminum hydroxides or mixtures thereof are used as alumina-containing raw materials and further compounds of the metals silicon, zirconium, titanium, chromium, iron, magnesium, zinc, cobalt and nickel separately or in combination. 5. Förfarande enligt krav 1-4, k ä n n e t e c k - n a t därav, att den torkade slickern i ett första steg förvärmes till 250 - 600°C för avdrivning av kemiskt bundet vatten resp bortbränning av eventuella organiska beståndsdelar i ett andra steg under 10 - 30 minuter hålles på en temperatur av 1100 - l400°C och därefter i ett tredje steg så länge upphettas till 1400 - 1700°C och sintras tills en täthet av mer än 85% av den teo- retiska tätheten för korund uppnåtts samt att förutom u-aluminiumoxid även bildats en silikatisk fas och korund- kristallernas diameter uppgår till mindre än 5 um. 464 10 15 20 25 30 872 125. A method according to claims 1-4, characterized in that the dried slicer in a first step is preheated to 250 - 600 ° C for evaporation of chemically bound water or burning off of any organic constituents in a second step during 10 - 30 minutes is maintained at a temperature of 1100 - 140 ° C and then in a third step until heated to 1400 - 1700 ° C and sintered until a density of more than 85% of the theoretical density of corundum is reached and that in addition to u alumina also formed a silicate phase and the corundum crystals diameter is less than 5 μm. 464 10 15 20 25 30 872 12 6. Förfarande enligt krav 5, k ä n n e t e c k - n a t därav, att upphettning och sintring sker till dess att korundkristallernas diameter uppgår till mindre än l um.6. A method according to claim 5, characterized in that heating and sintering take place until the diameter of the corundum crystals amounts to less than 1 μm. 7. Förfarande enligt krav 1-4, varvid värmebehand- lingen sker i tvâ steg, *1 k ä n n e t e c k n a t därav, att den torkade slickern i det första steget förvärmes till 250 - 600°C och i det andra steget så länge upphettas till 1400 - l700°C och sintras tills en täthet av mer än 85% av den teoretiska tätheten för korund uppnåtts samt att förutom a-aluminiumoxid även bildats en silikatisk fas och korundkristallernas diameter uppgår till mindre än 5 pm.A method according to claims 1-4, wherein the heat treatment takes place in two steps, * 1 characterized in that the dried slicer in the first step is preheated to 250 - 600 ° C and in the second step as long as heated to 1400 - 1700 ° C and sintered until a density of more than 85% of the theoretical density of corundum is reached and that in addition to α-alumina a silicate phase is also formed and the diameter of the corundum crystals is less than 5 μm. 8. Sintrat slipkornmaterial, framställt enligt något eller några av förfarandekraven 1-7, på basis av sintrad aluminiumoxid med metallhaltiga tillsatser av en disper- sion, som avvattnas, återstoden torkas, sönderdelas till slipkornstorlek och i flera steg underkastas en värme- och sinterbehandling, k ä n n e t e c k n a t därav, att slipkornmaterialet förutom a-aluminiumoxid och en sili- katisk fas även innehåller ytterligare i korundmatrisen lösta eller dispergerade, enkla eller komplexa metalloxider samt att slipkornmaterialets korundkristaller har en diameter under 5 pm.Sintered abrasive grain material, prepared according to one or more of Claims 1 to 7, based on sintered alumina with metal-containing additives of a dispersion, which is dewatered, the residue is dried, decomposed to abrasive grain size and subjected in several steps to a heat and sintering treatment. characterized in that the abrasive grain material in addition to α-alumina and a silicate phase also contains further dissolved or dispersed, simple or complex metal oxides dissolved in the corundum matrix and that the corundum crystals of the abrasive grain material have a diameter below 5 μm. 9. Slipkornmaterial enligt krav 8, k ä n n e - t e c k n a t därav, att andelen metalloxider vid sidan om aluminiumoxid och kiseldioxid uppgår till 0,2 - 45 vikt%.Abrasive grain material according to claim 8, characterized in that the proportion of metal oxides in addition to alumina and silica amounts to 0.2 - 45% by weight. 10. Användning av enligt något eller några av för- farandekraven l-7 framställt slipkornmaterial enligt kra- ven 8 och 9 i band-, blad- eller skivformade slipverktyg.Use of abrasive grain material according to claims 8 and 9 produced according to one or more of the methods 1 to 7 in strip, blade or disc-shaped abrasive tools.
SE8604512A 1986-02-15 1986-10-22 PROCEDURES FOR THE MANUFACTURING OF GRINDING MATERIALS, ACCORDING TO THE PROCEDURE OF MANUFACTURED GRINDING MATERIALS AND USE OF THE SAME SE464872B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863604848 DE3604848A1 (en) 1986-02-15 1986-02-15 ABRASIVE GRAIN AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE8604512D0 SE8604512D0 (en) 1986-10-22
SE8604512L SE8604512L (en) 1987-08-16
SE464872B true SE464872B (en) 1991-06-24

Family

ID=6294185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE8604512A SE464872B (en) 1986-02-15 1986-10-22 PROCEDURES FOR THE MANUFACTURING OF GRINDING MATERIALS, ACCORDING TO THE PROCEDURE OF MANUFACTURED GRINDING MATERIALS AND USE OF THE SAME

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS62192480A (en)
AT (1) AT394857B (en)
CH (1) CH667082A5 (en)
DE (1) DE3604848A1 (en)
FR (1) FR2594433B1 (en)
GB (1) GB2186588B (en)
IT (1) IT1201911B (en)
NL (1) NL8603018A (en)
NO (1) NO167972C (en)
SE (1) SE464872B (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5076815A (en) * 1989-07-07 1991-12-31 Lonza Ltd. Process for producing sintered material based on aluminum oxide and titanium oxide
DE4028217A1 (en) * 1990-06-01 1991-12-05 Krupp Widia Gmbh CERAMIC COMPOSITE BODY, METHOD FOR PRODUCING A CERAMIC COMPOSITE BODY AND THE USE THEREOF
DE4100167A1 (en) * 1991-01-05 1992-07-16 Ver Schmirgel & Maschf ABRASIVES AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE4333021C1 (en) * 1993-09-29 1994-10-27 B U S Chemie Gmbh Process for preparing synthetic spinel MgO.Al2O3 from recycled materials
DE69417570T2 (en) * 1993-11-12 1999-11-18 Minnesota Mining And Mfg. Co., Saint Paul ABRASIVE GRAIN AND METHOD FOR PRODUCING THE SAME
US5593467A (en) * 1993-11-12 1997-01-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grain
DE19503854C2 (en) * 1995-02-06 1997-02-20 Starck H C Gmbh Co Kg Process for the production of sintered alpha-Al¶2¶O¶3¶ bodies and their use
US5611829A (en) * 1995-06-20 1997-03-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Alpha alumina-based abrasive grain containing silica and iron oxide
DE10061498A1 (en) * 2000-12-08 2002-07-11 Treibacher Schleifmittel Gmbh Process for producing alumina-based corundum with increased toughness and its use in abrasives
DE102016100196A1 (en) * 2015-02-06 2016-08-11 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Shaped sintered abrasive grains based on alumina with fractions of mineralogical phases consisting of mullite, tialite and / or armalcolite and baddeleyite and / or Srilankit and a process for their preparation
US10479730B2 (en) * 2015-10-19 2019-11-19 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Fused spinel-zirconia grains and refractory product obtained from said grains

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE932425C (en) * 1951-08-28 1955-09-01 Heinrich Van Dipl-Ing Thiel Process for the production of polishing clay
GB944936A (en) * 1960-11-11 1963-12-18 Universal Grinding Wheel Compa Sintered, aluminous abrasive
US3909991A (en) * 1970-09-22 1975-10-07 Norton Co Process for making sintered abrasive grains
GB1392618A (en) * 1971-06-03 1975-04-30 Norton Co Abrasive material
FR2418700A1 (en) * 1978-03-02 1979-09-28 Brueckner Trockentechnik Kg Polishing lenses, plastics, ceramic, stone or metal - using fabric coated with polymer sponge and abrasive particles
US4314827A (en) * 1979-06-29 1982-02-09 Minnesota Mining And Manufacturing Company Non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
US4518397A (en) * 1979-06-29 1985-05-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Articles containing non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
DE3219607A1 (en) * 1981-05-27 1982-12-23 Kennecott Corp., 06904 Stamford, Conn. SINTERED ABRASIVE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
US4543107A (en) * 1984-08-08 1985-09-24 Norton Company Vitrified bonded grinding wheels containing sintered gel aluminous abrasive grits
NZ210805A (en) * 1984-01-19 1988-04-29 Norton Co Aluminous abrasive grits or shaped bodies
DE3431636C1 (en) * 1984-08-29 1985-10-17 Reimbold & Strick GmbH & Co, 5000 Köln Annular gap ball mill

Also Published As

Publication number Publication date
AT394857B (en) 1992-07-10
IT1201911B (en) 1989-02-02
FR2594433B1 (en) 1992-08-07
ATA274886A (en) 1991-12-15
IT8685645A0 (en) 1986-12-17
GB2186588A (en) 1987-08-19
NL8603018A (en) 1987-09-01
SE8604512L (en) 1987-08-16
FR2594433A1 (en) 1987-08-21
NO864194D0 (en) 1986-10-21
DE3604848C2 (en) 1988-03-10
JPH0240277B2 (en) 1990-09-11
GB8627768D0 (en) 1986-12-17
GB2186588B (en) 1989-12-20
DE3604848A1 (en) 1987-08-20
NO167972B (en) 1991-09-23
JPS62192480A (en) 1987-08-24
SE8604512D0 (en) 1986-10-22
NO864194L (en) 1987-08-17
CH667082A5 (en) 1988-09-15
NO167972C (en) 1992-01-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5259147A (en) Granular abrasive material
JP2578809B2 (en) Method for producing microcrystalline alumina abrasive
AU689827B2 (en) Abrasive grain and method for making the same
JP5578784B2 (en) Alpha-aluminum oxide-based nanocrystal sintered body, method for producing the same, and use thereof
TWI351334B (en) Submicron alpha alumina high temperature bonded ab
CN111002235B (en) Preparation method of novel polymeric abrasive
WO1990008744A1 (en) Alumina ceramic, abrasive material, and production thereof
JP2003511850A (en) CMP products
JPH0397661A (en) Sintered material mainly composed of aluminum oxide, production and usage thereof
JPH04336971A (en) Binder grinding body abrasive grain, and its manufacture
CN101460587A (en) Abrasive grain based on melted spherical corundum
SE464872B (en) PROCEDURES FOR THE MANUFACTURING OF GRINDING MATERIALS, ACCORDING TO THE PROCEDURE OF MANUFACTURED GRINDING MATERIALS AND USE OF THE SAME
JPS6140621B2 (en)
JP3280056B2 (en) Sintered microcrystalline ceramic material and method for producing the same
KR102011586B1 (en) Polycrystalline abrasive structure
JPH07237962A (en) Ceramic molding containing aluminum oxide and with high adhesiveness of metalized layer
EP3687732A1 (en) Abrasive article including unagglomerated abrasive particle including silicon carbide and an inorganic bond material
JPS60231462A (en) Abrasive material and manufacture
JP2900118B2 (en) Abrasion resistant alumina ceramics
EP3221279A1 (en) Ceramic powders with controlled size distribution
JPH04159386A (en) Production of abrasive grain for polishing
JPH0544428B2 (en)
JPH04159387A (en) Production of alumina abrasive grain for polishing
JP2779041B2 (en) Alumina sintered abrasive with microcrystalline structure to which chromium oxide is added and its manufacturing method
WO2024050006A1 (en) Abrasive agglomerates having cubic boron nitride, abrasive article including abrasive agglomerates including cubic boron nitride and methods of forming

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 8604512-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 8604512-7

Format of ref document f/p: F