CS261756B1

CS261756B1 - Binder for the production of ceramic grinding tools

Info

Publication number: CS261756B1
Application number: CS863279A
Authority: CS
Inventors: Bretislav Vesely; Vladimir Kratochvil
Original assignee: Bretislav Vesely; Vladimir Kratochvil
Priority date: 1986-05-06
Filing date: 1986-05-06
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS327986A1

Abstract

Řešení se týká pojivá pro výrobu brousicích keramických nástrojů s teplotou výpalu 1 180 °C až 1 300 °C z umělého korundu nebo z karbidu křemíku, přičemž pojivo obsahuje jako nosnou složku opuku a jako pomocnou složku kaolin, živec, mastek a kysličník zinečnatý. Mletá opuka musí mlt jemnost od 40 do 80 mikronů. Zastoupeni opuky v pojivu je od 30 % do 50 % hmotnostních.The present invention relates to a binder for the production of ceramic grinding tools with a firing temperature of 1180 ° C to 1300 ° C of artificial corundum or silicon carbide, the binder containing as the carrier component a kaolin, kaolin, feldspar, talc and zinc oxide as an auxiliary component. Minced opaque must melt from 40 to 80 microns. The representation of the marl in the binder is from 30% to 50% by weight.

Description

Vynález se týká pojivá pro výrobu brousicích keramických nástrojů obsahujících brusná zrna z umělého korundu neb z karbidu křemíku.The invention relates to a binder for the manufacture of abrasive ceramic tools containing abrasive grains of artificial corundum or silicon carbide.

Dnes je používáno výrobní směsi, která je složena z korundového neb karbidu křemíkového zrna, ze živce, jílu, kaolínu nebo z frit. Tato výrobní směs se ovlhčí v míchačce dočasnými lepidly jako je dextrin, sulfitový výluh, umělá pryskyřice a další známá organická pojivá.Today, a production mixture is used consisting of corundum or silicon grain carbide, feldspar, clay, kaolin or frits. This production mixture is moistened in the mixer with temporary adhesives such as dextrin, sulphite liquor, artificial resin and other known organic binders.

Po vysušení ae směs granuluje přes síto, aby byly odstraněny shluky pojivá. Po nalisovánl je výrobek sušen a vypalován do teploty 1 350 °C, kde dostane konečné vlastnosti, jako je hutnost, pevnost a struktura.After drying, the mixture is granulated through a sieve to remove binder clumps. After pressing, the product is dried and fired to a temperature of 1350 ° C, where it obtains final properties such as density, strength and texture.

Nevýhoda této technologie je v tom, že pojivová složka má ve výpalu značný rozdíl mezi teplotou bodu slinutí a teplotou bodu tavení. Dále v tom, že brusná zrna z karbidu křemíku se často rozkládají během výpalu na křemík a uhlík eventuálně na kysličník uhlenatý podle yýpalovací atmosféry v peci. Výrobky takto postižené nelze dále používat. Rozklad těchto výrobků je též podmíněn složením pojivá a jeho agresivitou vůči zrnu.A disadvantage of this technology is that the binder component has a significant difference in firing between the sinter point temperature and the melting point temperature. Further, silicon carbide abrasive grains often decompose during firing to silicon and carbon, eventually to carbon monoxide according to the furnace atmosphere. The products affected in this way can no longer be used. The decomposition of these products is also conditioned by the binder composition and its aggressiveness towards the grain.

Pro výrobky používané ke strojnímu broušení které obsahují keramické pojivo a karbid křemíku je používáno pojivo obsahující živec, kaolín a jíl. Tavitelnost tohoto pojivá v rozmezí 1 325 °C až 1 350 °C. Rozdíl mezi teplotou bodu tavení a teplotou bodu slinutí je 140 °C.For machine grinding products containing a ceramic binder and silicon carbide, a binder containing feldspar, kaolin and clay is used. The meltability of this binder is in the range of 1325 ° C to 1350 ° C. The difference between the melting point temperature and the sinter point temperature is 140 ° C.

Pro výrobky obsahující keramické pojivo a umělý korund, u kterých je nárok na držení profilu výrobku, je používáno pojivo složené z jílu a živce. Tavitelnost tohoto pojivá je v rozmezí 1 410 °C až 1 435 °C. Rozdíl mezi bodem tavu a slinutí je 185 °C.For products containing ceramic binder and artificial corundum, which are entitled to hold the product profile, a binder composed of clay and feldspar is used. The fusibility of this binder is in the range of 1,410 ° C to 1,435 ° C. The difference between the melting point and the sintering is 185 ° C.

Uvedené nevýhody odstraňuje vynález, jehož podstatou je, že pojivo pro uvedené brusivo obsahuje jako nosnou složku mletou opuku a jako pomocnou složku kaolín, živec, mastek a kysličník zinečnatý. Mletá opuka musí mít jemnost od 40 do 80 mikronů. Zastoupení opuky v pojivu je od 30 8 do 50 % hmotnostních.These disadvantages are overcome by the invention, which is based on the fact that the binder for said abrasive contains ground marl as a carrier component and as an auxiliary component kaolin, feldspar, talc and zinc oxide. The ground marl must have a fineness of 40 to 80 microns. The content of marl in the binder is from 30 to 50% by weight.

Tavitelnost keramického pojivá obsahujícího mletou opuku a další složky které jsou uvedeny v popisu vynálezu je tato:The meltability of the ceramic binder containing ground marl and other components mentioned in the description of the invention is as follows:

Pojivo pro karbid křemíku má tavitelnost 1 300 °C a rozdíl mezi teplotou bodu tavení a teplotou bodu slinutí je 110 °C. Pojivo pro korundové výrobky, u kterých je nárok na držení profilu výroku má tavitelnost 1 300 °C a rozdíl mezi teplotou bodu taveni a teplotou bodu slinutí je 130 °C.The silicon carbide binder has a meltability of 1300 ° C and the difference between the melting point and the sintering point is 110 ° C. The binder for corundum products which is entitled to possess a product profile has a meltability of 1300 ° C and the difference between the melting point temperature and the sintering temperature is 130 ° C.

Patrný rozdíl mezi teplotou bodu tavení a teplotou bodu slinutí u pojivá obsahujícího mletou opuku proti stávajícímu pojivu používanému k výrobě má tyto výhody:The apparent difference between the melting point temperature and the sinter point temperature of the binder containing ground marl compared to the existing binder used for production has the following advantages:

1. Při výpalu lze použít kratší dobu k dosažení předepsané pevnosti v tahu.1. Shorter firing times can be used to achieve the prescribed tensile strength.

2. Výrobek je kratší dobu a při nižší teplotě atakován v peci a tudíž je snížena možnost rozkladu brusného zrna.2. The product is attacked in the furnace for a shorter period of time and at a lower temperature, thus reducing the possibility of degrading the abrasive grain.

Mineralogické složení opuky /z lokality KochánkyZ je:Mineralogical composition of marl / from locality KochánkyZ is:

1. Křemen1. Quartz

2. Kalcit2. Calcite

3. Glaxkonit3. Glaxkonit

Chemické složení opuky.Chemical composition of marlweed.

kysličník křemičitý - do 70 8 hmotnostních kysličník vápenatý - do 20 8 hmotnostních kysličník železitý - do kysličník hlinitý - do alkalie - do % hmotnostních 6 % hmotnostních % hmotnostníchsilicon dioxide - up to 70 8% calcium oxide - up to 20 8% iron oxide - aluminum oxide - alkaline - up to 6% w / w

Pro pojivo karbidu křemíku jsou určeny následující složky - mletá opuka jako hlavní složka, kaolín, živec draselný a kysličník zinečnatý jako vedlejší složka pojivá.The following components are used for the silicon carbide binder - ground marl as the main component, kaolin, potassium feldspar and zinc oxide as the secondary binder component.

Pro pojivo korundové jsou určeny následující složky - mletá opuka jako hlavní složka, kaolín, živec sodný neb sodnodraselný a mastek jako vedlejší složku pojivá.The following components are used for corundum binder - ground marl as main constituent, kaolin, sodium feldspar or sodium potassium and talc as binder by-component.

Technologický postup při výrobě brousicích nástrojů obsahující keramické pojivo jehož hlavní složka je mletá opuka - příklady:Technological process in the production of grinding tools containing ceramic binder whose main component is ground marl - examples:

Přikladl % hmotnostních karbidu křemíku č. 5 % hmotnostních keramického pojivá o složení 10 % hmotnostních mleté opuky, 5 % hmotnostních živce draselného, 4,6 % hmotnostních kaolínu a 0,4 % hmotnostních kysličníku zinečnatého.EXAMPLE 1% by weight of silicon carbide # 5% by weight of ceramic binder of 10% by weight ground marl, 5% by weight of potassium feldspar, 4.6% by weight of kaolin and 0.4% by weight of zinc oxide.

Pojivo o jemnosti 40 až 50 mikronů se smísí.v míchačce s dočasným tmelem jako je hydrolizovaný škrob o celkovém množství 3 % hmotnostní, počítáno nad 100 % hmotnostních z celkové navážky výrobní směsi. Po namisení je nutno hmotu granulovat přes síto a lisovat do. kovových forem. Po nalisovánl je výrobek sušen do teploty 80 °C. Výpal je prováděn v keramické peci do teploty 1 300 °C.The binder having a fineness of 40 to 50 microns is mixed in a temporary mastic mixer such as hydrolyzed starch with a total amount of 3% by weight, calculated above 100% by weight of the total weight of the production mixture. After mixing, the mass must be granulated through a sieve and pressed into a sieve. of metal molds. After pressing, the product is dried to a temperature of 80 ° C. Firing is carried out in a ceramic furnace up to a temperature of 1300 ° C.

Mechanicko-fyzikální vlastnosti dosažené u nového výrobku.Mechanical-physical properties achieved with the new product.

''

Pevnost v tahu za ohybu 336 kg/cmTensile bending strength 336 kg / cm

Modul pružnosti 68 MPaModulus of elasticity 68 MPa

Mechanicko-fyzikální vlastnosti dosažené u starého výrobku.Mechanical-physical properties achieved with the old product.

Pevnost v tahu za ohybu 310 kg/cmBending tensile strength 310 kg / cm

Modul pružnosti 59 MPaModulus of elasticity 59 MPa

Příklad 2 % hmotnostních bílého korundu a % hmotnostních pojivá o složení 4 % hmotnostních mleté opuky, 2,5 % hmotnostních kaolínu, 3 % hmotnostních živce sodného nebo ?odno-draselného a 0,5 % hmotnostních mastku.EXAMPLE 2% by weight of white corundum and% by weight of a binder containing 4% by weight of ground marl, 2.5% by weight of kaolin, 3% by weight of feldspar sodium or potassium-feldspar and 0.5% by weight of talc.

Pojivo o jemnosti 40 mikronů až 80 mikronů se smísí s dočasným pojivém sulfitovým výluhem o hustotě 50 Bé v celkovém množstl 2 % hmotnostních počítáno nad 100 % hmotnostních z celkové navážky výrobní směsi. Po namisení je hmota granulována přes síto a lisována do kovových forem. Po naliecvání je výrobek sušen do teploty 120 °C. Výpal je prováděn v keramické peci do teploty 1 180 °C.The binder having a fineness of 40 microns to 80 microns is admixed with a temporary binder sulfite liquor having a density of 50 Be in a total amount of 2% by weight, calculated above 100% by weight of the total weight of the production mixture. After mixing, the mass is granulated through a sieve and pressed into metal molds. After pouring, the product is dried to a temperature of 120 ° C. Firing is performed in a ceramic furnace up to a temperature of 1 180 ° C.

Pevnost v tahu za ohybu 308 kg/cmBending tensile strength 308 kg / cm

Modul pružnosti 51 MPaFlexibility modulus 51 MPa

Pevnost v tahu za ohybu 301 kg/cmBending tensile strength 301 kg / cm

Modul pružnosti 49 MPaModulus of elasticity 49 MPa

Claims

Binder for the manufacture of abrasive ceramic tools containing abrasive grains of artificial corundum or silicon carbide, characterized in that it contains 20% to 50% by weight of finely ground marl of 40 to 80 microns, 15% to 25% by weight of sodium, sodium or sodium feldspar; potassium, 10 to 23% by weight of kaolin and 1 to 5% by weight of talc or zinc oxide.