SU604668A1

SU604668A1 - Ceramic binder for abrasive tool

Info

Publication number: SU604668A1
Application number: SU762399223A
Authority: SU
Inventors: Сергей Георгиевич Воронов; Нина Евгеньевна Филоненко; Светлана Михайловна Федотова; Наталья Михайловна Каменцева
Original assignee: Предприятие П/Я А-1425
Priority date: 1976-08-23
Filing date: 1976-08-23
Publication date: 1978-04-30

Description

1one

Изобретение относитс к области производства инструмента из карбида кремни и касаетс составов св зок дл указанного иНСтрумента . This invention relates to the manufacture of silicon carbide tools and relates to binder compositions for the said tool.

Известны св зки дл абразивного инструмента , содержащие, вес. %:Binders for an abrasive tool containing, by weight, are known. %:

SiOa64,0SiOa64,0

АЬОз17,6ABOz17,6

FesOs5,3FesOs5,3

MgO2,6MgO2,6

CaO5,0CaO5.0

,6, 6

КгО2,8KgO2,8

ТЮг1,2 1.Tyag1,2 1.

В этой св зке СаО введена до 5,0 %и MgO до 2,6%. Однако эти окислы ввод тс не как основные, а как примеси специальными глинами , служащими в основном источниками SiOg и . Недостаток этой св зки состоит в том, что она имеет высокую огнеупорность, .низкую адгезионную способность к абразивному зерну , что резко снижает механическую прочность абразивного черепка и эксплуатационные показатели инструмента.In this bond, CaO is introduced up to 5.0% and MgO up to 2.6%. However, these oxides are not introduced as basic, but as impurities by special clays, which are mainly sources of SiOg and. The disadvantage of this binder is that it has high refractoriness, low adhesion to abrasive grain, which dramatically reduces the mechanical strength of the abrasive shard and tool performance.

Целью изобретени вл етс повышение механической прочности абразивного черепка путем кристаллического упрочнени св зи зерна карбида кремни с керамической св зкой и тем самым улучшени физико-механических свойств черепка из карбида кремни .The aim of the invention is to increase the mechanical strength of an abrasive shard by crystalline hardening of the bond of a silicon carbide grain with a ceramic bond and thereby improving the physicomechanical properties of a silicon carbide shard.

Поставленна цель достигаетс тем, что в св зку, содержащую SiOa, АЬОз, Na20, КгО, СаО, окись кальци введена как основной окисел в виде метасиликата кальци , и св зкаThe goal is achieved by the fact that, in a bond containing SiOa, AO3, Na20, CgO, CaO, calcium oxide is introduced as the main oxide in the form of calcium metasilicate, and

имеет следующий химический состав, вес.%: Si 0254-64has the following chemical composition, wt.%: Si 0254-64

АЬОз 16-25ALOZ 16-25

КаО4,5- 8,0KaO4,5-8,0

Na201,5- 6,0Na201.5-6.0

СаО6,0-17,0CaO6.0-17.0

Метасиликат кальци имеет цепочечную структуру, в которой между тетраэдрами Si04 расположены ионы кальци , св зывающие между собой депочечки тетраэдров SiO4Calcium metasilicate has a chain structure in which calcium ions are located between the Si04 tetrahedra, which connect the depochech of the SiO4 tetrahedra

Аналоги основных элементов структуры метасиликата кольци - тетраэдров SiO4 с тетраэдрами SiC4 в карбиде кремни позвол ет предположить возможной кристаллохимическую основу упрочнени св зки зерна карбида кремни с керамической св зкой. В процессе обжига силикат кальци взаимодействует с карбидом кремни с образованием на поверхности зерен карбида кремни контактного сло этого метасиликата, который не только предохран ет карбид кремни от дальнейшего разложени , но и упрочн ет св зь зерен карбида кремни с керамической св зкой, что приводит к увеличению прочности черепка, а, следовательно, к повыщению эксплуата-ционных показателей инструмента. Количество окиси кальци определено экспериментальным путем. Содержание в св зке СаО 6% способствует значительному приконтактному образованию. Увеличение СаО до 17% увеличивает область приконтактного образевани , дальнейшее увеличение окиси кальци нецелесообразно, так как приконтактное образование увеличиваетс незначительно, но резко уменьшаетс температура спекани св зки, что ведет к изменению температуры обжига инструмента. Следовательно, содержание в св зке СаО б-17% вл етс оптимальным .Analogues of the main elements of the ring metasilicate structure — SiO4 tetrahedra with SiC4 tetrahedra in silicon carbide suggest a possible crystal chemical basis for strengthening the bonding of a grain of silicon carbide with a ceramic bond. During calcination, calcium silicate interacts with silicon carbide to form a contact layer of this metasilicate on the surface of silicon carbide grains, which not only prevents silicon carbide from further decomposition, but also strengthens the bonding of silicon carbide grains with ceramic bonding, which leads to strength of the shard, and, consequently, to increase the operational indicators of the tool. The amount of calcium oxide determined experimentally. The content of 6% CaO contributes to a significant contact-related formation. An increase in CaO to 17% increases the contact area of formation, a further increase in calcium oxide is impractical, since the contact formation increases slightly, but the sintering temperature of the binder sharply decreases, which leads to a change in the firing temperature of the tool. Therefore, the content in CaO b-17% is optimal.

Ниже привод тс конкретные примеры осуш ,ествлени изобретени . Сырьем дл получени керамической св зки предложенного состава может служить огнеупорна глина, полевой шпат, перлит или обсидиан. Источником окиси кальци служит метасиликат кальци низкотемпературной формы, содержаш,ийс , например, в волластонитовых концентратах.The following are specific examples of drying out the invention. Refractory clay, feldspar, perlite or obsidian can serve as a raw material for obtaining a ceramic bond of the proposed composition. The source of calcium oxide is calcium metasilicate of low-temperature form, containing, for example, in wollastonite concentrates.

Из измельченных до полного прохождени через сито 0063 компонентов керамической св зки - огнеупорной глины, перлита и волластонитового концентрата была приготовлена керамическа св зка следующего химического состава, вес.%:A ceramic bond of the following chemical composition, wt.%, Was prepared from the components of the ceramic binder, refractory clay, perlite and wollastonite concentrate, which were crushed to complete passage through a 0063 sieve;

Пример 1.Example 1

64,064.0

SiOs АЬОз SiOs ALOZ

16,016,0

4,5 КгО N320 6,04.5 CgO N320 6.0

СаОCao

Остальное Ре20з; ТЮг; MgO Пример 2.The rest of Re20; South; MgO Example 2.

SiOaSiOa

АЬОзAoz

К2ОK2O

NasONaso

СаОCao

Остальное РегОз; ТЮг; MgO Пр ИМ ер 3.Rest RegOz; South; MgO PR IM er 3.

SiO2SiO2

АЬОзAoz

КаОKao

Na2ONa2O

СаОCao

Остальное Ре20з; Ti02, MgO На этих св зках изготовл лись следующей рецептуре, вес. ч.: Зерно карбида кремни The rest of Re20; Ti02, MgO On these bindings, the following recipe was made, wt. h .: Grain of silicon carbide

зеленого 40, 25, 16green 40, 25, 16

Св зкаTie

.Сухой декстрин.. Dry dextrin.

50%-ый раствор декстрина50% dextrin solution

Объемный вес массы, (у г/см) СтруктураBulk weight, (g / cm) Structure

Образцы на св зках примера 1-лись в электрической печи с вращадом при температуре 1250° С с 2,5 ч.The samples on the bonds of example 1 were in an electric oven with a rotate at a temperature of 1250 ° C for 2.5 hours.

В таблице представлены данные механическим свойствам абразивнмента .The table presents the data of the mechanical properties of the abrasive.