Verfahren zur Herstellung von keramischen Körpern, insbesondere von Werkzeugteilen, durch Sinterung von Korundpulver Korund-Formkörper können aus Korundpulver durch Sintern hergestellt werden. Beim Brennen die- ser Formkörper werden hohe Temperaturen ange wendet. Wenn man z. B. aus reinem Korundpulver, dessen Schmelzpunkt 20500 C ist, porenfreie Form stücke mit gleichmässigem Gefüge herstellen will, so muss bei üblicher Korngrösse die Sinterung bei etwa 1800 C durchgeführt werden.
Die Erzeugung hoher Temperaturen in Industrieöfen erfordert kostspielige Lufterhitzungsanlagen und ist mit grossem Energie bedarf verbunden, da der Korund in einer oxydie renden Atmosphäre gebrannt werden muss, was in der Praxis nur in Gasheizungsanlagen verwirklicht werden kann. Zur Verminderung der Sintertempera- tur und zur Verfeinerung der Korngefüge wurden verschiedene Zutaten empfohlen. Diese Zutaten set zen meistens die Härte des gesinterten Körpers herab, und auch seine Massbeständigkeit wird vermindert.
Das erfindungsgemässe Verfahren zur Herstel lung von keramischen Körpern, insbesondere von Werkzeugteilen durch Sinterung von Korundpulver, ist dadurch gekennzeichnet, dass man zur Herstellung von Formstücken, Korundpulver mit einer Partikel- grösse von weniger als 10 Mikron und mit einem Reinheitsgrad von mindestens 99,9 % A1203 ver wendet, dieses sintert unterhalb 1700 und die Zeit dauer der Sinterung so kurz bemisst,
dass in den gesinterten Körpern mindestens 90 % der Partikel im Sintergefüge eine Korngrösse von nicht mehr als 10 Mikron aufweisen. Die Sinterung wird also bei einer wesentlich geringeren Temperatur als bisher üblich vorgenommen, wobei ein keramischer Körper von sehr feinem Gefüge, hoher Temperaturbeständig keit und hoher Festigkeit hergestellt werden kann. Die Sinterung kann z. B. in den gebräuchlichen Ma gnesitindustrieöfen durchgeführt werden.
Um eine möglichst hohe Härte und Festigkeit zu erreichen, wird zweckmässig ein solches Korund- pulver verwendet, dessen Gehalt an Titan-, Mangan- und Natriumoxyden einzeln oder insgesamt nicht mehr als 0,02 % beträgt.
Der Siliciumdioxydgehalt soll unterhalb 0,1 % liegen. Besonders gute Eigen schaften weisen diejenigen gesinterten Formkörper auf, welche aus solchem reinen Korundpulver ange fertigt wurden, dessen A1203-Gehalt mindestens 99.99 % beträgt. Je feineres Korundpulver ange wandt wird, umso genauere Abmessungen werden die gesinterten Formkörper aufweisen und es können desto wertvollere Korund-Formkörper, wie z. B. Ziehringe, Schneidwerkzeuge usw. hergestellt werden.
Aus diesem Grunde wird vorteilhaft ein so feines Korundpulver verwendet, das mindestens zu 50 % aus Partikeln besteht, die einen Durchmesser von 1 Mikron oder weniger aufweisen.
Falls man ein Korundpulver obigen Feinheits- grades verwendet, kann die Sinterung bei einer un terhalb 1500 C liegenden Temperatur erfolgen, wo bei die so hergestellten Körper hohe Festigkeit und ein gleichmässiges und sehr feines Gefüge aufweisen.
Falls man zur Anfertigung von Formkörpern ein so feines Korundpulver verwendet, das zu 90 % aus 1 Mikron oder kleineren Partikeln besteht, kann man die Sinterung in einem Temperaturbereich von 1450-1500,) C, vorteilhaft bei etwa 1480o C, durch führen und falls man bei dieser Sintertemperatur die Formkörper nicht längere Zeit als 1 Stunde - vor teilhaft 10-15 Minuten lang erhitzt,
so wird die Korn- grösse im Sintergefüge mindestens zu 90 % 1O Mi- kron nicht übersteigen. Zur Herstellung des oben angeführten feinen Ko- rundpulvers kann dasselbe in Kugelmühlen, vorteil haft in Vibrationsmühlen gemahlen werden. Um Verunreinigungen zu vermeiden, ist es vorteilhaft, wenn man aus reinem Korund angefertigte Mahlkör- per verwendet.
Die inneren Wände der Mühlen wer den vorzugsweise mit einem organischen Stoff über zogen, welcher beim Ausbrennen der Korund-Form- körper ohne Hinterlassung von Asche verbrennt.
Zur Herstellung der feinkörnigen Korundmasse kann man die in der Industrie erhältliche reine Ton erde verwenden, welche - falls nötig - noch ge reinigt werden kann. Man kann ferner auch den bei der Elektrokorundherstellung anlässlich der Zerklei nerung der Korundblöcke anfallenden Flugstaub ver wenden, den man von Verunreinigungen vorher ge reinigt hat.
Bei der Herstellung von Formkörpern kann man bekannterweise so vorgehen, dass man aus Korund- pulver und Wasser, oder mit Wasser sich mischenden Flüssigkeiten wie Alkohol, Glykol einen Schlicker bereitet und aus diesem, z. B. durch Giessen in Gips formen, die Formkörper herstellt. Die Formkörper können auch durch Pressen aus Massen hergestellt werden.
Bei der Herstellung der Formkörper ver fährt man vorteilhaft derart, dass man die angefertig ten und getrockneten Formkörper unterhalb der Sin- tertemperatur einer Wärmebehandlung unterwirft und die auf diese Weise verfestigten Formstücke auf Mass bearbeitet und danach sintert. Auf diese Weise kann man gesinterte Formstücke mit sehr genauen Massen herstellen. Die gesinterten Formkörper kann man noch gegebenenfalls schlichten, z. B. läppen.
Die Wärmebehandlung kann man in einem Tem peraturbereich von 400-5000 C vornehmen. In ge wissen Fällen ist es aber vorteilhaft, wenn man sie bei höheren Temperaturen, vorteilhaft bei 1000 bis 1400 C vornimmt. Je höher die angewandte Ver- festigungstemperatur, umso fester wird das Form stück und umso genauer kann dieses bearbeitet wer den, wodurch auch das Mass der Formstücke genauer wird.
Die Dichte, die Gleichmässigkeit des Gefüges und die Festigkeit des gesinterten Formkörpers kann man noch dadurch erhöhen, dass man zu der Verformung wenig Flüssigkeit verwendet. Die Menge der bei der Verformung angewandten Flüssig keit kann dadurch vermindert werden, dass man organische Netzmittel zugibt. Auf diese Weise kann man einen zum Giessen geeigneten Schlicker herstel len ; vorzugsweise enthält er auf die Menge Korund- pulver berechnet weniger als 30 % Wasser oder mit Wasser mischbare Flüssigkeit.
Als Netzmittel können vorteilhaft Fettsäure-Derivate verwendet werden. Ebenso hat sich eine Zugabe von Spermöl sehr gut bewährt. Ein auf diese Weise angefertigter Schlicker wird zweckmässig von Luftblasen vor dem Giessen durch Vakuumbehandlung befreit. Falls man zu sol chen, zum Giessen geeigneten dünnflüssigen Schlicker organische Säuren, vorteilhaft Ameisensäure, hinzu- fügt, wird die Konsistenz des Schlickers erhöht und man kann zu einer gut pressbaren Masse gelangen.
Falls man diese verfestigte Masse mit Ammoniak neutralisiert bzw. schwach alkalisch macht, wird die Masse wieder dünnflüssig, so dass dieselbe zum Gies- sen verwendet werden kann.
<I>Beispiel 1</I> Es wird ein Korundpulver verwendet, dessen Zu sammensetzung die folgende ist A1201 99.995 % TiO@ 0.001 % S102 ........ 0.002 % NaoO . . . . 0.(i01 % V20,;
0.0005% und Mangan in Spuren. 90 % der Korund-Partikel sind kleiner als 1 Mikron und 10 % liegen zwischen 1 und 3 Mikron. Zur Anfertigung des Schlickers wer den 100 kg Pulver mit 25 kg Flüssigkeit folgender Zusammensetzung innig vermischt 0.8 kg Spermöl, gelöst in 3.2 kg Äthylalkohol 6.4 kg konz. Ammoniumhydroxyd 3.7 kg Äthylalkohol 10.6 kg Wasser Man erhält einen dünnflüssigen Schlicker, aus welchem man unter Vakuum die Luftblasen entfernt.
Es werden Schneidformstücke der Abmessungen 18 X 16 X 6 mm in Gipsform gegossen. Die gegos senen Formstücke werden aus der Gipsform heraus genommen und an der Luft und danach bei 1100 C getrocknet und anschliessend binnen 2 Stunden auf 1100 C erhitzt und bei dieser Temperatur 10 Minu ten lang gehalten. Danach werden sie langsam abge kühlt.
Die Formstücke werden dann durch Schleifen auf das gewünschte Mass, unter Beachtung der bei der späteren Sinterung erfolgenden Massänderung bearbeitet und sodann gesintert. Zu Sinterung wird in einem gasgeheizten Ofen in oxydierender Atmo sphäre innert 3 Stunden auf 1480 C erhitzt, bei die ser Temperatur 5 Minuten lang gehalten und dann wieder langsam abgekühlt.
Die Korngrösse beträgt nicht mehr als 10 Mikron. Die abgekühlten Schneid formstücke werden fein bearbeitet und geläppt. Die Schneidekante der zur Spanabhebung von Stahl be nützten Formkörper wird mit einer Diamantschleif- scheibe geschliffen. Mit auf diese Weise angefertigten Schneidekörpern konnte man ohne Schärfen 3.6 Ton nen Stahl von einer Zugfestigkeit von 80 kg/mm2 ab drehen, wobei die Spanabhebung bei einem Vorschub, einer Spantiefe und Umlaufgeschwindigkeit erfolgte, bei welcher die Späne dunkelblau anfallen.
Auf dieselbe Weise wurden Ziehringe gegossen, mit einem äusseren Durchmesser von 24 mm und einem inneren Durchmesser von 6 mm. Diese Zieh ringe zeigten nach dem Sintern und der Bearbeitung am äusseren und am inneren Durchmesser etwa 14 bis 17 % Schwund. Durch einen solchen Ziehring wurden 30 Tonnen Kupferdraht mit einer Reduktion von 33 % abgezogen, ohne dass an dem Ziehring ein Verschleiss bemerkt werden konnte. Mit einem Ziehring kleinerer Abmessung wurde Kupferdraht von 2.5 mm Durchmesser auf 2.0 mm bei einer Ge schwindigkeit von 350 m/Minuten abgezogen. Nach Abziehen von 15 Tonnen Kupferdraht konnte man an dem Ziehring keine Massveränderung feststellen.
<I>Beispiel 2</I> Der nach Beispiel 1 hergestellte und im Vakuum von Luftblasen befreite Schlicker wird mit -konz. Ameisensäure neutralisiert und schwach angesäuert. Der pH-Wert war 4. Die Konsistenz des dünnflüs sigen Schlickers erhöht sich in einem Masse, dass man ihn zum Pressen gut verwenden kann. Auf diese Weise kann man auch Formlinge von gleichmässigem und dichtem Gefüge herstellen. Diese plastische Masse kann z. B. in Gips-Formen gepresst werden. Auf diese Weise können z. B.
Glühtiegel für Labora toriumszwecke hergestellt werden, deren Durchmes ser 20-70 mm, Höhe 25-90 mm und Wandstärke 1-3 mm beträgt. Nach dem Pressen werden die Form- linge aus der Gipsform nach 15 Minuten heraus genommen, an der Luft und dann bei 1100 C ge trocknet und bei 11000 C verfestigt. Die Oberflächen der ausgekühlten Formlinge werden geschlichtet und bei 1480 C 10 Minuten lang gesintert.
Aus der oben angeführten plastischen Masse mit erhöhter Konsistenz werden Röhren mit 1 mm äus- serem und 0.5 mm innerem Durchmesser gezogen und wie die Tiegel behandelt. Die auf diese Weise gesinterten Röhren besitzen eine Dichte von 3.88 bis 3.97 g/ml und weisen genaue Abmessungen auf, sind gasfrei und wegen ihrer hohen Reinheit können die selben bei Radioröhren besonders vorteilhaft ver wendet werden, da sie z. B. das Wolfram bei hoher Temperatur nicht angreifen.
<I>Beispiel 3</I> Die in Beispiel 2 zum Pressen verwendete und als Abfall sich ergebende Pressmasse wird mit gas förmigem Ammoniak oder konz. Ammoniumhydro- xyd Lösung schwach alkalisch gemacht, wobei die Masse sich wieder in einen dünnflüssigen Schlicker verwandelt, welche dann für Giesszwecke oder nach Ansäuren mit Ameisensäure für Presszwecke ver wendet werden kann.
<I>Beispiel 4</I> 100 kg Korundpulver mit einer durchschnitt lichen Korngrösse von 1 Mikron und einer maxi malen Korngrösse von weniger als 10 Mikron wird mit 10-14 kg Wasser, 7 kg konz. Ammoniumhydro- xyd und 2 kg Spermöl gelöst in 6 kg Alkohol zu dünnflüssigem Giesschlicker verarbeitet. Dieser Schlik- ker wird zu Formstücken nach Beispiel 1 oder 2 ver arbeitet.
Die Menge der Netzmittel muss im allge- meinen erhöht werden, je feineres Korundpulver an gewandt wird. Falls die Durchschnittskorngrösse des verwendeten Korundpulvers 0.1 Mikron -beträgt, muss das drei- oder vierfache der obigen Menge ver wendet werden.
Falls man aus diesem feinkörnigen Schlicker Formlinge herstellt, bei 1000 C verfestigt, bearbeitet, bei 1480o C sintert und danach läppt, erhält man eine Oberfläche der Feinheit von h.. <I>=</I> 0.02-0.03.
Die Korngrösse beträgt höchstens 10 Mi- kron. Es können auch solche keramische Formkörper hergestellt werden, welche in der gesinterten Korund- Grundmasse grössere, nicht gesinterte Partikel einge bettet enthalten.
So können in der Grundmasse Elek- trokorundpartikel von . beliebiger Grösse, die erst oberhalb 1700 C sintern, oder Siliziumkarbid, oder sonstige, erst oberhalb 1700 sinterbare Karbide ein gebettet werden. So z. B. können in einem nach Bei spiel 1 hergestellten Schlicker Elektrokorundkristalle, welche erst oberhalb 17000 sintern, von einer Durch- schnittsgrösse von 1-2 mm eingebettet werden.
Die Menge dieser Elektrokorund-Körnchen kann 50 bis 200 %, gerechnet auf die feine Grundmasse, be tragen. Auf diese Weise kann man 10-12 kg Form- linge herstellen und in einem in der Industrie übli chen Magnesitofen mit einer Schrumpfung von 4 bis 5 % brennen. Die auf diese Weise hergestellten Guss schalen, Gusstöpsel, Gusstopfausmauerung können in der Elektrostahimetallurgie vorteilhaft verwendet werden.
Auf obige Weise können auch Siliziumkarbid- kristalle in den Korundkörper einverleibt werden, da sie erst oberhalb 17000 sintern. Bei der angewandten niedrigen Sintertemperatur kommt eine feste Verbin dung zwischen den besagten Stoffen zustande.
Die aus solchem Gemisch angefertigten Formstücke be sitzen eine hohe Härte. Durch die einverleibten, nicht gesinterten Siliziumkarbidkristalle wird die Wärme leitfähigkeit der gesinterten Korundgrundmasse noch erheblich erhöht. Man kann auch aus dieser Mi schung durch Sintern des Korunds Turbinenschaufeln herstellen. Ähnlicherweise können auch andere sta bile, erst oberhalb 1700 sinterbare Karbide einver leibt und aus einem solchen Gemisch hervorragende Schleifsteine und Poliersteine hergestellt werden.
<I>Beispiel 5</I> In einem Schlicker gemäss Beispiel 1 wird Sili- ziumkarbid von 1 Mikron Durchschnittsgrösse in doppelter Menge, gerechnet auf die Korundmenge, zugegeben. Es werden in Gipsformen Stäbe von 5 bis 10 mm Durchmesser gegossen und ähnlich auf gearbeitet, wie in Beispiel 1 angeführt. Sodann wer den die Stäbe getrocknet, bei 1100 C einer ver festigenden Wärmebehandlung unterworfen und falls erwünscht, bearbeitet, z. B.
Löcher von 2 mm Tiefe und 1 mm Durchmesser gebohrt und bei 1480 C gesintert. Diese Stäbe können als elektrische Wider standskörper verwendet werden. Aus der obigen Masse können auch Schleifsteine angefertigt werden.
Method for producing ceramic bodies, in particular tool parts, by sintering corundum powder Corundum molded bodies can be produced from corundum powder by sintering. When firing these shaped bodies, high temperatures are used. If you z. B. from pure corundum powder, the melting point of which is 20500 C, wants to produce pore-free molded pieces with a uniform structure, the sintering must be carried out at about 1800 C with the usual grain size.
The generation of high temperatures in industrial furnaces requires expensive air heating systems and requires a lot of energy, since the corundum has to be burned in an oxidizing atmosphere, which in practice can only be achieved in gas heating systems. Various ingredients were recommended to reduce the sintering temperature and to refine the grain structure. These ingredients mostly lower the hardness of the sintered body, and its dimensional stability is also reduced.
The method according to the invention for the manufacture of ceramic bodies, in particular of tool parts by sintering corundum powder, is characterized in that, for the manufacture of shaped pieces, corundum powder with a particle size of less than 10 microns and a degree of purity of at least 99.9% A1203 is used, this sinters below 1700 and the duration of the sintering is so short,
that in the sintered bodies at least 90% of the particles in the sintered structure have a grain size of no more than 10 microns. The sintering is carried out at a much lower temperature than usual, with a ceramic body of a very fine structure, high temperature resistance and high strength can be produced. The sintering can, for. B. be carried out in the usual Ma gnesitindustrieöfen.
In order to achieve the highest possible hardness and strength, it is expedient to use a corundum powder whose content of titanium, manganese and sodium oxides, individually or in total, does not exceed 0.02%.
The silicon dioxide content should be below 0.1%. Those sintered moldings which have been manufactured from such pure corundum powder whose A1203 content is at least 99.99% have particularly good properties. The finer corundum powder is applied, the more precise the dimensions will have the sintered moldings and the more valuable corundum moldings, such as. B. draw rings, cutting tools, etc. are produced.
For this reason, it is advantageous to use such a fine corundum powder that consists of at least 50% particles that have a diameter of 1 micron or less.
If a corundum powder of the above degree of fineness is used, sintering can take place at a temperature below 1500 C, where the bodies produced in this way have high strength and a uniform and very fine structure.
If you use such a fine corundum powder that consists of 90% 1 micron or smaller particles for the production of moldings, you can carry out the sintering in a temperature range of 1450-1500 ° C, advantageously at about 1480 ° C, and if you at this sintering temperature, the moldings are not heated for longer than 1 hour - before some 10-15 minutes
so the grain size in the sintered structure will not exceed at least 90% 10 microns. To produce the above-mentioned fine corundum powder, it can be ground in ball mills, advantageously in vibration mills. In order to avoid contamination, it is advantageous to use grinding media made from pure corundum.
The inner walls of the mills are preferably coated with an organic substance which burns when the corundum moldings are burned out without leaving ashes.
For the production of the fine-grain corundum mass you can use the pure clay that is available in the industry, which - if necessary - can still be cleaned. You can also use the flue dust accumulating during the electrical corundum production on the occasion of the crushing of the corundum blocks, which has previously been cleaned of impurities.
In the production of moldings, it is known to proceed in such a way that a slip is prepared from corundum powder and water, or liquids which mix with water, such as alcohol or glycol, and from this, for. B. form by casting in plaster of paris, which produces molded bodies. The shaped bodies can also be produced from masses by pressing.
In the production of the moldings, the procedure is advantageously such that the finished and dried moldings are subjected to a heat treatment below the sintering temperature and the moldings consolidated in this way are machined to size and then sintered. In this way, you can produce sintered fittings with very precise dimensions. The sintered moldings can optionally be finished, e.g. B. lapping.
The heat treatment can be carried out in a temperature range of 400-5000 C. In certain cases, however, it is advantageous if they are carried out at higher temperatures, advantageously at 1000 to 1400 C. The higher the hardening temperature used, the stronger the molded piece and the more precisely it can be machined, which means that the dimensions of the molded pieces are also more precise.
The density, the uniformity of the structure and the strength of the sintered shaped body can be increased by using little liquid for the deformation. The amount of liquid used in the deformation can be reduced by adding organic wetting agents. In this way, you can herstel len suitable for casting slip; it preferably contains less than 30% water or water-miscible liquid based on the amount of corundum powder.
Fatty acid derivatives can advantageously be used as wetting agents. The addition of sperm oil has also proven to be very effective. A slip prepared in this way is expediently freed of air bubbles by vacuum treatment prior to casting. If organic acids, advantageously formic acid, are added to such low-viscosity slurries that are suitable for pouring, the consistency of the slip is increased and a mass that can be easily pressed can be obtained.
If this solidified mass is neutralized with ammonia or made slightly alkaline, the mass becomes thin again so that it can be used for casting.
<I> Example 1 </I> A corundum powder is used whose composition is as follows A1201 99.995% TiO @ 0.001% S102 ........ 0.002% NaoO. . . . 0. (i01% V20 ,;
0.0005% and manganese in traces. 90% of the corundum particles are smaller than 1 micron and 10% are between 1 and 3 microns. To prepare the slip who intimately mixed the 100 kg powder with 25 kg liquid of the following composition 0.8 kg sperm oil, dissolved in 3.2 kg ethyl alcohol 6.4 kg conc. Ammonium hydroxide 3.7 kg ethyl alcohol 10.6 kg water A thin liquid slip is obtained from which the air bubbles are removed under vacuum.
Cutting moldings measuring 18 X 16 X 6 mm are cast in plaster mold. The cast moldings are taken out of the plaster mold and dried in the air and then at 1100 C and then heated to 1100 C within 2 hours and held at this temperature for 10 minutes. Then they are slowly cooled down.
The shaped pieces are then processed by grinding to the desired size, taking into account the change in size that occurs during the subsequent sintering, and then sintered. For sintering, it is heated to 1480 C within 3 hours in a gas-heated oven in an oxidizing atmosphere, held at this temperature for 5 minutes and then slowly cooled again.
The grain size is no more than 10 microns. The cooled cutting fittings are finely machined and lapped. The cutting edge of the shaped bodies used for cutting steel is ground with a diamond grinding wheel. With cutting bodies made in this way, 3.6 tons of steel with a tensile strength of 80 kg / mm2 could be turned off without sharpening, the chip removal taking place at a feed rate, a depth of cut and a speed at which the chips are dark blue.
In the same way, draw rings were cast, with an outer diameter of 24 mm and an inner diameter of 6 mm. These pull rings showed about 14 to 17% shrinkage on the outer and inner diameter after sintering and processing. With such a drawing ring, 30 tons of copper wire were withdrawn with a reduction of 33% without any wear and tear being noticed on the drawing ring. With a drawing ring of smaller dimensions, copper wire from 2.5 mm in diameter to 2.0 mm was drawn off at a speed of 350 m / minutes. After removing 15 tons of copper wire, no change in size could be found on the drawing ring.
<I> Example 2 </I> The slip produced according to Example 1 and freed from air bubbles in a vacuum is concentrated with -conc. Formic acid neutralized and weakly acidified. The pH was 4. The consistency of the thinly liquid slip increases to such an extent that it can be used well for pressing. In this way you can also produce moldings with a uniform and dense structure. This plastic mass can, for. B. be pressed into plaster molds. In this way, z. B.
Annealing crucibles for laboratory purposes are produced, the diameter of which is 20-70 mm, height 25-90 mm and wall thickness 1-3 mm. After pressing, the moldings are removed from the plaster mold after 15 minutes, dried in the air and then at 1100 ° C and solidified at 11000 ° C. The surfaces of the cooled moldings are finished and sintered at 1480 C for 10 minutes.
Tubes with an outer diameter of 1 mm and an inner diameter of 0.5 mm are drawn from the above-mentioned plastic mass with an increased consistency and treated like crucibles. The tubes sintered in this way have a density of 3.88 to 3.97 g / ml and have precise dimensions, are gas-free and because of their high purity, the same can be used ver particularly advantageous for radio tubes, as they z. B. do not attack the tungsten at high temperatures.
<I> Example 3 </I> The molding compound used for pressing in Example 2 and resulting as waste is mixed with gaseous ammonia or conc. Ammonium hydroxide solution made weakly alkaline, whereby the mass is transformed again into a thin liquid slip, which can then be used for pouring purposes or after acidification with formic acid for pressing purposes.
<I> Example 4 </I> 100 kg of corundum powder with an average grain size of 1 micron and a maximum grain size of less than 10 microns is mixed with 10-14 kg of water, 7 kg of conc. Ammonium hydroxide and 2 kg of sperm oil dissolved in 6 kg of alcohol are processed into thin-flowing casting slip. This slip is processed into fittings according to example 1 or 2.
The amount of wetting agent must generally be increased the finer corundum powder is used. If the average grain size of the corundum powder used is 0.1 micron, three or four times the above amount must be used.
If this fine-grained slurry is used to produce briquettes, solidified at 1000 C, machined, sintered at 1480o C and then lapped, a surface of h .. <I> = </I> 0.02-0.03 is obtained.
The grain size is a maximum of 10 microns. Ceramic moldings can also be produced which contain larger, non-sintered particles embedded in the sintered corundum base material.
For example, corundum particles of. of any size that sinter only above 1700 C, or silicon carbide, or other carbides that can only be sintered above 1700 C are embedded. So z. For example, in a slip produced according to Example 1, electrocorundum crystals which only sinter above 17,000 can be embedded with an average size of 1-2 mm.
The amount of these electro corundum grains can be 50 to 200%, calculated on the fine base mass. In this way, 10-12 kg of shaped pieces can be produced and fired in a magnesite furnace common in industry with a shrinkage of 4 to 5%. The casting shells, casting plugs and casting pot lining produced in this way can be used to advantage in electrostatic metallurgy.
In the above way, silicon carbide crystals can also be incorporated into the corundum body, since they only sinter above 17,000. At the low sintering temperature used, a solid bond is established between the said substances.
The fittings made from such a mixture be very hard. The incorporated, non-sintered silicon carbide crystals significantly increase the thermal conductivity of the sintered corundum base material. Turbine blades can also be produced from this mixture by sintering the corundum. Similarly, other stable carbides that can only be sintered above 1700 can be incorporated and excellent grinding and polishing stones can be produced from such a mixture.
<I> Example 5 </I> In a slip according to Example 1, silicon carbide with an average size of 1 micron is added in double the amount, calculated on the amount of corundum. Rods with a diameter of 5 to 10 mm are poured into plaster molds and worked up in a manner similar to that given in Example 1. Then whoever dried the rods, subjected to a ver strengthening heat treatment at 1100 C and, if desired, processed, for. B.
Holes 2 mm deep and 1 mm in diameter were drilled and sintered at 1480 C. These rods can be used as an electrical resistance body. Grinding stones can also be made from the above measurements.