DD161119A3 - Keramisches bindemittel zur herstellung poroeser korundschleifkoerper - Google Patents
Keramisches bindemittel zur herstellung poroeser korundschleifkoerper Download PDFInfo
- Publication number
- DD161119A3 DD161119A3 DD23114181A DD23114181A DD161119A3 DD 161119 A3 DD161119 A3 DD 161119A3 DD 23114181 A DD23114181 A DD 23114181A DD 23114181 A DD23114181 A DD 23114181A DD 161119 A3 DD161119 A3 DD 161119A3
- Authority
- DD
- German Democratic Republic
- Prior art keywords
- mass
- ceramic
- corundum
- binder
- alkali
- Prior art date
Links
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title abstract description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 30
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 29
- 239000010431 corundum Substances 0.000 claims abstract description 24
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 claims abstract description 24
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims abstract description 21
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 claims abstract description 11
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 10
- 239000004033 plastic Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 3
- 150000002222 fluorine compounds Chemical class 0.000 claims abstract 4
- IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 2,2,3,3,3-pentafluoropropanal Chemical compound FC(F)(F)C(F)(F)C=O IRPGOXJVTQTAAN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract 2
- KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K Aluminum fluoride Inorganic materials F[Al](F)F KLZUFWVZNOTSEM-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims abstract 2
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims abstract 2
- 229910001610 cryolite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 claims description 6
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000470 constituent Substances 0.000 claims description 3
- 235000012216 bentonite Nutrition 0.000 claims description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 claims 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims 1
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 1
- 229910001515 alkali metal fluoride Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 claims 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 abstract description 27
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 abstract description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002195 synergetic effect Effects 0.000 abstract description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 abstract description 3
- -1 fluoride ions Chemical class 0.000 abstract description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 abstract 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 10
- 239000003082 abrasive agent Substances 0.000 description 7
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 4
- 239000006061 abrasive grain Substances 0.000 description 4
- 238000011835 investigation Methods 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 229910052642 spodumene Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229910021532 Calcite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920001353 Dextrin Polymers 0.000 description 1
- 239000004375 Dextrin Substances 0.000 description 1
- 241001165575 Hylotelephium telephium subsp. maximum Species 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004645 aluminates Chemical class 0.000 description 1
- CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N aluminum;lithium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Li+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O CNLWCVNCHLKFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000003416 augmentation Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 235000019425 dextrin Nutrition 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000003480 eluent Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000010433 feldspar Substances 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000014380 magnesium carbonate Nutrition 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 235000021317 phosphate Nutrition 0.000 description 1
- 150000003013 phosphoric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 239000004014 plasticizer Substances 0.000 description 1
- 238000013001 point bending Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 1
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000454 talc Substances 0.000 description 1
- 229910052623 talc Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein keramisches Bindemittel zur Herstellung poroeser Korundschleifkoerper mit verbesserten mechanischen Eigenschaften, insbesondere zur Herstellung von normalporoesen (gemaess TGL 29-806) Schleifwerkzeugen fuer das Hochgeschwindigkeitsschleifen. Das Erfindungsziel ist das Auffinden eines entsprechenden keramischen Bindemittels. Die Erfindungsaufgabe besteht darin, insbesondere normalporoese Korundschleifkoerper mit Bruchumfangsgeschwindigkeiten von etwa 150 m/s und einem gewoehnlichen keramischen Gefuege mittels eines neuartigen keramischen Bindemittels herzustellen; letzteres soll darueberhinaus fuer alle poroesen Korundschleifkoerper einsetzbar sein.Erfindungsgemaess wurde eine keramische Bindemittelkomposition fuer verschiedenste Arten von Korundschleifkoernern gefunden, die aus 60 bis 98 Masse-% Alkaliborosilikatglas definierter chemischer Zusammensetzung, 1 bis 10 Masse-% Alkalihexafluoroaluminaten resp. Mischungen von Alkalifluoriden und Aluminiumfluorid und ggf. 0 bis 30 Masse-% handelsueblicher plastischer keramischer Rohstoffe besteht. Der ueberraschende synergistische Effekt des erfindungsgemaessen Bindemittels beruht schluessig in der Wirkung der Fluorid-Ionen, die die Viskositaet der eingesetzten Glaeser in der Grenzschicht zum Korund erniedrigen ohne gleichzeitig dessen Aufloeserate zu erhoehen. Dadurch wird eine sehr gute Einbindung der Schleifkoerner waehrend des Brandes ermoeglicht. Die Glasphase im gebrannten Schleifkoerper ist praktisch homogen aufgebaut und an Al tief 2 O tief 3 nahezu gesaettigt.
Description
Keramisches Bindemittel zur Herstellung poröser Korundschleif-
körper
Die Erfindung betrifft ein keramisches. Bindemittel zur Herstellung poröser. Korundschleifkörper mit verbesserten Gebrauchswerte igenschaften, insbesondere zur Herstellung von normalporösen., (,gemäß TGL 29 - 806), Schleifwerkzeugen für. das. Hochges.chwindigkeitsschleifen.
Seit vielen Jahren sind <?< - Al ρ Cu, dotierter Korund sowie hochkorundhaltige Sohleifkörner wichtige Schleifmittel für schwere S.chleifarbeiten. Die Leistungsfähigkeit der genannten Schleifkörner auf Korundbasis beruht auf deren Härte, hohem Schmelzpunkt und ausreichender chemischer Passivität gegenüber den zu bearbeitenden Werkstoffen (vgl, u.a.: Hadert, H.: Chemiker - Ztg. °0 (1966) 23, S,801).
Schleifkörper mit keramischer Bindung werden durch Mischen der Ausgangsstoffe Schleifkorn und keramischer Bindemittelkomposition, !Formgebung der grünen Masse und Brennen bei lern-
peraturen oberhalb 1000. 0G hergestellt (vgl. u.a.: levine, S.: Ceramic Age 64 (1954) 5, S. 13ffj ebd, 64'· (1954) 6, S. 19ff; ebd. 65 (1955) 1, S. 18 und 53ff).
Die keramische Bindung "besteht primär aus Glas; sekundäre KrI-stallausScheidungen sind möglich (,vgl,- u.a.: Gormly, H.W. : Amer. Ceram. Soc. Bull. 57 (1958). 3, S. 144ff). Eür die Eigenschaften des fertigen, keramisch gebundenen Schleifkörpers: ist es. unter anderem wesentlich, daß die Schleifkörner von der glasigen Phase vollständig "benetzt und durch viskoses Eließen miteinander verbunden sind, wodurch.eine feste Haftung entsteht; eine gewisse Affinität zu den korundhaltigen. Körnern ist im allgemeinen wünschenswert (vgl* z.B.: LE-PS 960.435)»
Die keramischen Bindungen lassen sich traditionsgemäi3 durch Brennen "bei Segerkegel 10 bis 13 aus Gemischen von verschiedenen Tonen und Feldspat, Kalkspat, Magnesit und ggf. Eritten herstellen (vgl. u.a. t Sd.:. Eo er st,- W..: üllinanns Encyklopädie der technischen Chemie. Dritte, völlig neu gestaltete Auflage,, 12. Band. München - Berlin: Urban. &. Schwarzenberg 1960, S. 333") Technisch eingeführte Versätze können Singer, E., und Singer, S.S..:, Industrielle Keramik. Zweiter Band. Massen, Glasuren, Earbkörper, Herstellungsverfahren. Berlin u.a.: Springer 1969, S0 104ff entnommen werden. Eeben diesen porzellanähnlichen Bindemitteln sind auch steatitähnliche. Zusammensetzungen vorges:chlagen worden (DEf-PS 861.528). Zur Senkung der Brenntemperatur auf etwa 1100- C sind frühzeitig Bindemittel auf der Basis von Gläsern mit geringen Zusätzen an Plastifikatoren zur Anwendung gebracht worden (vgl. üea„ * Singer, Z. :znd Singer, S.S. s.o.; .ÜS-PS. 2.907.143; US-PS. 2.351.433; US-PS 2.324.377; US-PS
Z.034.721; US-PS 2.423,293; DE.-BS. 1.261.009; DE-ES 960.435). Der. wesentliche Nachteil der genannten keramisch gebundenen normalporösen Korunds.chle if körper Desteht in ihren begrenzten Gebrauchswerteigenschaften; diese gestatten bekanntermaßen nur maximale Umfangsgeschwindigkeiten von 35 m/s., in Ausnahmefällen von 45 m/s. (,vgl.: Ed.:. Eoerst, W.: s.o» 15..'Band». 1964, S.. 20.1).
Es ist aus der derzeitigen Praxis, der Schleiftechnik bekannt, daß eine Erhöhung der Sebrauchswerteigenschaften der Schleifkörper, insbesondere ihrer maximalen Umfangsgeschwindigkeit auf. über 50. m/s. wesentliche Verbesserungen bezüglich der Zerspanung sie istung, der Oberflächengüte des zu bearbeitenden Werkzeuges:, der Verminderung des: S-chleifkörperverschleißes und der aufzuwendenden Schnittkräfte mit sich bringt» Es sind daher keramische Bindemittelzusammensetzungen zur Herstellung normalporöser Korundschleifkörper vorgeschlagen worden, mit: denen die maximale Umfangsgeschwindigkeit auf- 50 bis 70. m/s verbessert werden können.. S,o empfiehlt die. DD-PS 95.766 eine Mischung aus Bor ο silikatglas, und [EaIk. Ih der DD-PS 95.985 .ist eine Bindemittelzusammensetaung auf. der Basis φ - Spodumen, Borosilikatglas und Kryolith (Ha-, Al]?,-) vorgeschlagen worden; nach der DD-PS 95.986 wird, zusätzlich Talk hinzugege^- ben.. Der in beiden Vorschlägen benötigte r) - Spodumen muß zuvor durch eine thermische Behandlung bei 950 bis. 1000 0G aus (X - Spodumen hergestellt werden. Eine weitere Bindemittelzusammensetzung beschreibt die DD-PS 104.939; danach besteht sie aus einem bariumoxidhaltigen Borosilikatglas und Phosphaten der Alkali- resp.. Erdalkalimetallen. Schließlich schlägt
die DE-OS 2.258.540 vor, in übliche Bindemittel 1 bis 7 Masse-^ BaQ' einzuführen«.- Die Brenntemperaturen der unter Verwendung der vorgenannten keramischen Bindemittelversätze hergestellten Massen liegen zwischen 1250 und128Q 0C, vorzugsweise bei 127Q- 0G, innerhalb 2. h; sie weisen demzufolge ein.: relativ enges; Brennintervall auf. Die erhaltenen Schleifkörper eignen sich, ausschließlich zum Schnellschleifen bis 70 m/s. maximaler Umfangsgeschwindigkeit; hierin ist der wesentliche Mangel der. aufgeführten Vorschläge zu. sehen«.
Der gegenwärtige Entwicklungsstand der. Schleifmaschinen- res.p, -automatenherstellung zielt eindeutig auf. Eochgeschwindigkeits— arbeiten„. Die .dazu benötigten Schleifkörper müssen demzufolge höchste Gebrauchswerteigenschaften aufweisen, insbesondere, soll die. maximale Umfangsgeschwindigkeit mindestens; 80 m/s betragen. Letzteres, verlangt, im, Rahmen der heute im allgemeinen bestehenden Zulassungsgrundsätze Bruchumfangsges-chwindigkeiten (v-D) der/ Schleifkörper von etwa 15.0 m/s* JFach dem jetzigen. Stand der Technik erreichen normalporöse, in einfacher Weise keramisch gebundene Korundschleif körper die. Anforderungen des-: Hochgeschwindigkeitsschleifen nicht (vgl.: DD.-P.S 105.755, S. 3).
Es ist bekannt,, daß sich mit beträchtlicher Steigerung der Porosität der Zorundschleifkörper deren mechanischen Eigenschaften erheblich verschlechtern». Erfahrungsgemäß gelingt es nur, keramisch normalgebundene hochporöse Korundschleifzeuge für maximale Umfangsgeschwindigkeiten von 40 bis 45 m/s herzustellen. ' .
Es ist das Ziel der Erfindung, ein keramisches. Bindemittel zur Herstellung poröser Korundschleifkörper mit verbesserten. Gebrauchswerteigenschaften, insbesondere zur Herstellung normalporöser (gemäß TGL 29 - 806) Schleifwerkzeuge für das. Hochgeschwindigkeitsschleifen, aufzufinden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine .Bindemittelkomposition zu. finden, mit der verschiedenste Korundschleifkörner, wie reines; cA - Al 2 Q-*» dotierter Korund, oder hochkorundhaltige Phasen, zu porösen Schleifkörpern keramisch gebunden werden können, wobei ,
- der. nach dem Brande entstandene keramische Scherben über den ganzen Schleifkörper praktisch das. gleiche Gefüge aufweist (nahezu statistische Verteilung der Körner und Poren — das "gewöhnliche keramische Gefüge"),
- das; Produkt mit der traditionellen Technologie in. technisch bewährten Anlagen hergestellt werden kann,
- der erhaltene normalporöse (gemäß TGL. 29 - 806) Schleifkörper die wesentlichen Eigenschaftsforderungen für das Eochgeschwindigkeitsschleifen, wie Bruchumfangsgeschwindigkeiten von etwa 150 m/s, erreichen muß und in speziellen Ausführungsformen überbieten sollte,
- die grüne Schleifkörpermasse ein im Vergleich zu bislang bekannten Bindemittelzusammensetzungen auf Glasbasis breiteres Brennintervall aufweist,
- das Eigenschaftsbild der erfindungsgemäßen Schleifkörper in
schon "bekannter Weise, z.H. entsprechend der Lehre der ÜS-PS 2.102.343, erheblich verbessert v/erden kann.
Es wurde überraschenderweise eine vergleichsweise einfache Bin
demittelkomposition auf der Basis von Alkaliborosilikatgläsern, Alkalihexafluoroaluminaten und ggf. plastischer keramischer Rohstoffe gefunden, mit der es gelingt, die gestellte Aufgabe unter Zuhilfenahme eines Verfahrens zur Herstellung poröser, insbesondere normalporöser, Korundschleifkörper zu erfüllen. Die erfindungsgemäßen Kennzeichen können dem Erfindungsanspruch entnommen werden.
Die durchgeführten Untersuchungen zeigten, daß nur die Glaszusammensetzungen gemäß Punkt 1 bis 4 mit .Alkalihexafluoroaluminaten und ggf. plastischen keramischen Rohstoffen im Verbund mit technisch üblichen Schleifkörnern auf Korundbasis ,Schleifkörper hoher mechanischer Eestigkeit und demzufolge hoher Bruchumfangsgeschwindigkeit ergaben. Aus praktischen Gründen wird, in.· dieser Schrift zur Charakterisierung der Eigenschaften der erhaltenen Schleifkörper das: Verhältnis der Bdegebruchf e.stigkeit zur Rohdichte herangezogen, das bekanntermaßen dem Quadrat der Bruchumfangsgeschwindigkeit (y,) proportional ist und hier in—' tern, als. ¥q bezeichnet wird, Ss. wurde, gefunden, daß die aus. der erfindungsgemäßen Bindemittelkomposition und Sdelkοrund Typ, EK 12 hergestellten normalporösen Biegebruchkörper Vq - Werte grös-
2 2
ser als: 30.000. m "/a aufwiesen, wenn die aus der gleichen grünen Mas.se gefertigten Mustersehleifscheiben der Abmessung 250 χ 2Ü χ. 51 mnP V-J3- Vierte von 155 + 5 m/s, die der Dimensionierung 500, χ 20. x. 203. mm5 V13- Werte von 145 + 5 m/s. lieferten·
D.er Synergismus der Bindemittelbestandteile Alkaliborosilikat— glas, Alkalihexafluoroaluminat und ggf. plastische keramische Rohstoffe ist bislang nicht eindeutig zu erklären; es kann aus: den. durchgeführten Untersuchungen jedoch, schlüssig gefolgert werden, daß sowohl Qberflächenphänomene als, auch Rückwirkungen der:1 durch Eluorid - Ionen veränderten. Glasstruktur auf die S-chleifkörner die überraschenden Eigenschaftsverbesserungen bewirken. So wurde gefunden, daß ein homogenes: Glas. dex_ äquivalenten Zusammensetzung eines: Bindemittels, aus Glas und Kryolith (Ha,AlE,. Χ zwar eine Eestigkeitserhöhung gegenüber dem fluoridfreien Glase liefert, jedoch nicht in. dem Maße wie die. erfindungsgemäße. Bindemittelkomposition. Weitere Untersuchungen legen., den. Schluß nahe, daß während., des= Brennprozess:es.. Elu— orid.. — Ionen in die. Oberfläche, der. Glaspartikeln strukturell, eingebaut werden. Dieses, führt bekanntermaßen zu einer Erniedrigung der Viskosität dieser. Grenzschicht, was., erfahrungsgemäß zu einer besseren Einbindung der Schleifkörner führen muß; wesentlich ist jedoch, daß diese Viskositäts:senkung nicht mit einer. Reaktivitätserhöhung gegenüber dem Korund parallel geht,, wie es: u.a.. für die bekannten Flußmittel Li^O. und BaO gefunden wurde., (vgl. auch: DS-PS 960.435 und DE-QS 2.258.54.0)· Eine starke Auflösung des. Korundes, als Eolge der: Reaktivitätserhöhung behindert seine gute Einbindung durch Yiskositätserhöhung der glasigen Grenzschicht; die Viskositätssenkende. Wirkung der letztgenannten Elußmittel wird, demzufolge schnell kompensiert.
Es ist das überraschende. Ergebnis der durchgeführten Untersuchungen, daß erkannt wurde., daß Eluorid — Ionen der Hezafluoro— aluminate die Viskosität der eingesetzten Alkaliborosilikatgläs.er aus: dem chemischen Zusammensetzunscsbereich der Punkte. T
bis 4 erniedrigen, ohne dabei die Reaktivität dieser Gläser gegenüber dem Korund meßbar zu erhöhen, was mit hoher Wahrscheinlichkeit zum synergistischen Effekt der erfindungsgemäßen Bindemittelkomposition führt, Demzufolge kann;, die Wirkung der Hexafluoroalurainate in der Bindejnittelzusainmenset— zung nicht einfach als die eines, llußmittels. gemäß US-PS 5.457.Ü91 beschrieben werden,.. In den Beispielen wird schließlich ausgewiesen,, daß der unerwartete technische Effekt, der. Hind'emittelkompositiom in:, eindeutiger Weise; nur mit den angegebenen.. Glaszusammensetzungen, zu. erzielen ist»
Untersuchungen an. Standardversätzen-zeigten, daß im. erfin?- dungsgemäßen; Mndemittel 1 bis 10, Massel Alkalihexafluoro— aluminat enthalten, aein. SOllten«. Schon geringe Anteile dieser komplexen Huoride. ergeben eine, erhebliche. Eigenschaf ta— Yerbesasrung der gebrannten Schleifkörper;, bei behalten oberhalb TQ, Msse-%. verschwindet der synergistische Effekt schnell.
Überraschend für den mit dem. Hexafluoroaluminat synergistisch wirkenden Zusammensetzungsbereich des~. Glases: ist. die- große; Eoleranzbreite für den Glasbestandteil Al^CU« Bieabezüglich durchgeführte Untersuchungen haben gezeigt, daß der Al^CU Gehalt im Glase praktisch keinen Einfluß auf die Eigenschaften der gebrannten Schleifkörper ausübt» Diese Erscheinung beruht im wesentlichen auf der Auflösung des, Korundes in der Bindemittelkomposition während des Brandes.. Diese führt, wie analytische Untersuchungen unter Zuhilfenahme der Torschrift der WIE G. 01 N/219.570 ergaben, zu einer vom Stoffmengengehalt an Netzwerkwandlerionen praktisch linear abhängigen Sättigungs· . ko
konzentration an Al2(X in der. nach dem Brande vorliegenden keramischen Bindung; sie beträgt innerhalt) der. Fehlergrenzen der analytischen Methoden (rela 3 %) bis zu 21 Masse-70 Al2CU in der:· glasigen Phase., Darüberhinaus wurde, festgestellt, daß die Glaaphase des· Scherbens homogen aufgebaut ist, was: bedeutet, daß die durch die Eindemittelkomposition und die. Al2O, Auflösung während dea Brandes: vorliegenden Konzentrationsund Spannungsgradienten praktisch vollständig abgebaut e werden. Auf der; Basis: weiterer Versuche: wurde als Trend erkannt, daß erst im.AIpOy — Sättigungsbereich und dementsprechend bei hinreichender Homogenisierung der. Glaaphase die Schleifkörper ihre optimalen Eigenschaften erreichen.. ITm letztere zu erzielen, sind je nach der eingesetzten grünen Masse Brenntemperaturen von 1000 bis: 1300 0G-, vorzugsweise von 1100 bis: 1250 0C, erforderlich; dia keramische Bindung sollte danach mindestens 22 MassB-% Al2O- enthalten. ' :
Die. erfindungsgemäße Bindemittelkomposition kann bis zu 30. Mas.- s&-% plastische, keramisch e. Rohstoffe wie: Tone, Bentonite oder Kaoline enthalten, ohne daß sich die Eigenschaften der gebrannten Schleifkörper im. "Vergleich zu tonmineralfreien Bindemittelzusammensetzungen verschlechtern. Überraschenderweise führt der Einsatz plastischer keramischer Rohstoffe in der angegebenen Menge nicht nur zur vorbekannten besseren Pormbarkeit der grünen Masse, sondern liefert ein breiteres Brennintervall mit nahezu.gleichbleibenden Eigenschaften der gebrannten Produkte; demgegenüber zeigen tonmineralfreie Bindemittelzusammensetzungen gemäß Punkt 1 bia 4' deutlich ausgeprägte Eigenschaftsmaxima als Eunktion der Brenntemperatur.
Schließlich wurde gefunden, daß mit der erfindungsgemäßen Bindemittelkomposition auch hochporöse Schleifkörper au;£ Korund— "basis; mit verbesserten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden., können;. Schleifscheiben der.1 Dimension!erung 250 ι 20 ι 51 mm sind für maximale Umfangsgeschwindigkeiten von 50. m/s. einsetzbar», .'
Die Erfindung aoll durch nachfolgende Ausführungsbeispiele näher , erläutert werden, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele, beschränkt ist... Lie aufgeführten Beispiele beziehen sich ausschließlich auf normalporöse (gemäß IG-L. 29 — 80.6) Korundschleif körper ,,
Allgemeine Arbeitsvorschrift
t
85 Masse-% handelsüblichen Sdelkorundes. Typ EE 12 werden'mit .2.bis-, 3 Mas.se-% 60. %-iger wäßriger Dextrinlösung angefeuchtet und sodann die erforderliche Menge Kryolith untergemischt». Darnach wird.der gesamte Anteil des; unter 63 *m zerkleinerten Glases; und ggf« dess Kaolins zugegeben und", anschließend.-das erhaltene Semenge intensiv gemischt. Aus der- grünen Masse werden mit/einem Preßdruck von :20.MPa Biegebruchkörper der Dimesionierung 15 x 15 x 120 mm und Musterschleifscheiben der Abmessungen für handelsübliche Schleifscheiben 250 χ 20 χ 51 nmr- bzw. 500 χ 20 χ 203 mm geformt, die sodann mit nahezu konstanter Aufheizgeschwindigkeit auf 900 bis 13.00. 0C, im Tunnelofen erhitzt und bei den jeweiligen Endtemperaturen 2 h belassen wurden. Die nach dem Abkühlen entnommenen MusterschleifkörOer der
zuvor genannten Dimensionen dienten zur Ermittlung der relevanten Eigenschaften, wie Rohdichte, Bruchumfangsgeschwindigkeit und Biegebruchfestigkeit (,Dreipunktbiegeversuch). Die erhaltenen Ergebnisse sind den Tabellen 1 bis 5 zu entnehmen.
Ta belle 1: Gegenbeispiele
Brenntemperatur in... 0C
Yq - Werte in.103 m2/s2
DE-OS 2.258.540 Schleifkörper Typ 1; 60. m/s Beispiel 1 250x20x51 -ΞΚ12- M. -
1100 1200 1300 1400 1 500
7,8 22,3 28,6 29,2 29,9
26,4
(X). Hersteller:. YSB Schleifkörper - Union Dresden (DDR).
Tabelle 2; Yersatz: 85 Masse-% SX 12 plus 15 Masae-% Bindemittel (Glas Gk 21 und Kryolith); 1200 0G
Kryolith in Masse-%
0 1
6,7
16
Yq - Werte in 105 irr/s2
29,0
31,1 32,1 34,2 31,2 16,6
Tabelle 3a-; Ausgewählte Gläser gemäß Erfindungsanspruch Punkt 1 bis; 4:
| Gk 21 | Gk 22 | Glaszusammensetzung | Gk 24 | in Masse-% | Gk 21/K | GSSBM | |
| 68,8 | 60,5 | Gk 23- | 68,3 | Gk 26 | 65,0 | 66,4 | |
| 2,91 | 14,3 | 51,5 | 2,30 | 65,0 | 3,68 | 13,5 | |
| SiO2 | 8,44 | 7,57 | 26,0 | 8,80 | 3,93 | 7,76 | 4,50 |
| Al2Q3Λ | 1,17 | 1,13 | 6,38 | 1,50 | 8,38 | 1,37 | 0,02 |
| B2Q5 | 2,62. | 2,23 | 1,02 | 0,OQ | 1,43 | 2,52 | 0,00 |
| Ee2Q^ | 9,70 | 8,73 | 1,90 | 12,t | 2,65 | 11,9 | 13,0' |
| Li2Q | 1,93 | 1,57 | 8,12 | 2-.,.5.Q- | 12,4i | 1,73 | 0,11; |
| Ia2O | 1,27 | 1,27 | 1,35 | 1,30 | 1,90 | 1,00 | 2',2O |
| κ2ο | 2,95 | 2,71 | 0,92ΐ | 3,20 | 1,25. | 2,44 | 0,11, |
| MgO' | *·» | 2,12 | — | 3,02 | 2,30 | -· | |
| GaO.· | 0,28 | 0,14 | 0,18 | - | 0,19 | 0,11 | |
| ELu or id; | 0,18 | 0,19 | |||||
| (550 .0;; | |||||||
Tabelle 3b; Versatz: 85 Massel BK 12 plus: 14. Masse-% Glas plus. 1 Massed Kryolith:
| Gk 21 | &k 22 | Sk 23· | W.erte im 1 | 3 2/2 | Gk 21/K | SSSB 1(X) | |
| Brenntempe | 22,4 | 25,7 | 18,6 | Gk 24, | (*k 26 | 21,5 | 14,4 |
| ratur ini 0G | 34,0 | - 32,9 | 34,7 | 20,4 | 16,0 | 29,4 | 30,9 |
| 900 | 31,9 | 34,9 | 34,3 | 28,6 | 21,3 | 34,9 | 30,8 |
| 1000. | 33,2 | 34,1 | 33,7 | 31,2 | 32,8 | 34,2 | 29,8 |
| 1100. | 31,1 | 33,1 | 33,2 | 30,7 | 32,6. | 33,4 | 29,8 |
| 1200 | 31,1 | 33,1 | |||||
| 1300 | |||||||
(X) Musterschleifkörper im Muffelofen LEW gebrannt.
Tabelle 4a: Gegenbeispiele: Ausgewählte Gläser:
Glaszusammensetzung in Masse-%
Gi!1 51082 ^X' GGft 2 Gi 557 GE 7278^w GF7251>
SiO2 47,0' 34,4 71,0, 49,0 32,4
3,01 6,91 0,15, 7,21 0;,15,
35,0 18,5 14,2' 20,3- 3tf,8 t
M2Q ..- - 1,41 - -
Na2Q 1Q,5 11,0 0,02 4,50 16,8 ^
K2Q 0,02 3,40 13,3> 4,60 0,02:
MgQ, 0,02 0,02 0,02 0,90 5,40
GaO 4,50 15,6 0,02 4,01 7,60
BaO 0,02 0,02. 0,01 7,50 0,02
ZnO ;. 0,02: 10v3 - 2,01
(X) Hersteller: VEB Eahlberg.- Mst, Schönebeck (DDR)
Tabelle 4b: Gegenbeispiele:
Versatz a): 85 Masse-% EK 12 plus 15 Masse-% Glas
b): 85 Masse-% EK 12 plus 14 MasseT% Glas plus 1 Masse-% Kryolith
Vq - Werte in 105 m?/s2
Brenntempe- Gi1 51082
GGB 2
G 557
GE 7278
7251
| ratur in 0G | a) | b)" | a) | b) | a) | b) | a) | b) | a) | b) | U |
| 1000 | 26,2 | _ | 22,3 | - | 25,8 | 27,0 | - | 27,2 | „ | ||
| 1100 1200 | 26,7 26,5 | 26,8 26,5 | 23,8 24,5 | 25,8 25,5 | 27,1 25,8 | 29,1 27,0 | 23,4 29,8 | 22,8 22,7 | 25,2 27,5 | 24,7 24,6 | I VJ) |
| 1300 | 24,7 | - | 24,7 | - | 24,4 | - | 29,1 | - | 26,5 | - |
(X) Musterschleifkörper im Muffelofen LEW gebrannt.
Tabelle 5: Versatz: 85 Masae-% EE". 12 plus 15 Mass.e-% Bindemittel, bestehend aus 6,7 Mass.e-% Kryolith, Q. und- 2 Q Mas se -% Kaolin. EKA-S, Rest Glas: Gk 21.
Vq - W.erte: in 1Q3 m2/a2 Brenntemperatur in 0C G% Kaolin . 20% Kaolin
. 900, 17,1 . . ' -
100Q. 32,6 '34,5
1100 35,3. 34.,3'
120Q 32.,.9 34,1
. , 1300' 29,1 33,6
Claims (4)
- 231 141 ' 8Erfindungsanspruch1. Keramisches Bindemittel zur Herstellung poröser, vorzugsweise normalporöser (gemäß TG-L 29-806), Korundschleif körper zum Hochgeschwindigkeitsschleifen, gekennzeichnet durch einen Gehalt an"- 60 bis 98 Masse-% Alkaliborosilikatglas aus dem chemischen Zusammensetzungsbereich: 50 bis 70 Masse-%1 bis 30 Masse-% Al3O3 4 bis 12 Masse-% B3O32 bis 10 Masse-% RO 10 bis 2 0 Masse-% R3O0 bis 5 Masse-% Fe3O30 bis 4 Masse-% weitere Bestandteile, wie z. B. Fluoride oder rohstoffbedingte Verunreinigungen, worin RO Erdalkalioxide und RpO Alkalioxide bedeuten,und- 1 bis 10 Masse-% Alkalifluoroaluminate und bzw. oderäquivalente Mischungen aus Alkaliiluorid und Aluminiumfluorid, vorzugsweise Kryolith,- 0 bis 30 Masse-% plastische keramische Rohstoffe, wieTone, Bentonite, Kaoline und bzw. oder andere.
- 2. Alkaliborosilikatglas nach Punkt 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an (in Masse-%)67,0 bis 7 0,0 SiO32,0 bis 4,0 AIpO.,7,0 bis 10,0 BpO31 ,0 bis 1 ,5 Pe2O32,0 bis 3.0 LipO9,0 bis 10,0 Na?01 ,5 bis 2,5 K2O1,0 bis 2,0 MgO2,5 bis 3,5 CaO0,0 bis 1,5-weitere Bestandteile,wie z. 3. Fluoride oder rohstofibedingteVerunreinigungen.- 18 - 231 141
- 3. Alkaliborosilikatglas nach Punkt 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an (in Masse-%)59,0 bis 61,0 SiO2 13,0 bis 15,0 Al3O3 : 7,0 bis 8,0 B2O31 ,0 bis 2,0 Fe2O3.2,0 bis 2,5 Li2O8,0 bis 9,0 Na2O1,0 bis 2,0 K2O 1 ,0. bis '.2,0 MgO2,0 bis :3,0 CaO0,0 bis 1,0 weitere Bestandteile,wie z. B. Fluoride oder rohstofibedingteVerunreinigungen.
- 4. Alkaliborosilikatglas nach Punkt 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an (in Masse-%)64,0 bis 66,0 SiO33,0 bis 4,0 Al2O3; : . -7,.O- bis 9,0 B2O3. 1,0 bis 2, 0. Fe2O32,0 bis 3,0 Li2O ' 11,0 bis i3,0 Na2O1,0 bis 2,0 K2O 1,0 bis 2,0 MgO 2,0 bis 3,0 CaO · 2,0 bis 3,0 Fluorid0,0 bis 1,0 weitere Bestandteile wie z. B-. rohstcf!bedingte- Verunreinigungen
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23114181A DD161119A3 (de) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | Keramisches bindemittel zur herstellung poroeser korundschleifkoerper |
| CS376982A CS266202B1 (en) | 1981-06-25 | 1982-03-21 | Ceramic bond for porous corund grinding tools |
| IN721/CAL/82A IN156514B (de) | 1981-06-25 | 1982-06-21 | |
| HU822048A HU183977B (en) | 1981-06-25 | 1982-06-24 | Ceramic binder and method for producing porous corundum grinding bodies |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD23114181A DD161119A3 (de) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | Keramisches bindemittel zur herstellung poroeser korundschleifkoerper |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD161119A3 true DD161119A3 (de) | 1984-10-31 |
Family
ID=5531857
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD23114181A DD161119A3 (de) | 1981-06-25 | 1981-06-25 | Keramisches bindemittel zur herstellung poroeser korundschleifkoerper |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CS (1) | CS266202B1 (de) |
| DD (1) | DD161119A3 (de) |
| HU (1) | HU183977B (de) |
| IN (1) | IN156514B (de) |
-
1981
- 1981-06-25 DD DD23114181A patent/DD161119A3/de unknown
-
1982
- 1982-03-21 CS CS376982A patent/CS266202B1/cs unknown
- 1982-06-21 IN IN721/CAL/82A patent/IN156514B/en unknown
- 1982-06-24 HU HU822048A patent/HU183977B/hu unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HU183977B (en) | 1984-06-28 |
| IN156514B (de) | 1985-08-24 |
| CS266202B1 (en) | 1989-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3718980B1 (de) | Verfahren zur herstellung von mehrfarbigen glaskeramik-rohlingen | |
| DE2635030A1 (de) | Kugeln aus keramischem material | |
| DE1421935B2 (de) | Lichtstreuende Gläser und Verfahren zu deren Herstellung | |
| DE3322458A1 (de) | Keramische bindung zur herstellung von schleifwerkzeugen | |
| EP3733617B1 (de) | Niedrigschmelzende glaskeramik | |
| DE3616858C2 (de) | ||
| EP0600378B1 (de) | Porzellan, Porzellanversatz sowie Verfahren zur Herstellung des Porzellans | |
| DE1960721A1 (de) | Verfahren zur Herstellung von keramischen Erzeugnissen und hierfuer geeignetes Flussmittel | |
| DE69105556T2 (de) | Glaskeramikzusammensetzung mit hoher Kristallisationsgeschwindigkeit zur Glasierung von keramischen Werkstücken, insbesondere Fliesen. | |
| DE3346772C2 (de) | ||
| DE1187175B (de) | Verfahren zur Herstellung von festhaftenden metallischen UEberzuegen auf reinster Sintertonerdekeramik | |
| DE3877555T2 (de) | Gesinterter keramischer koerper mit ausgezeichneter feuerfestigkeit (hitzebestaendigkeit) und bearbeitbarkeit und verfahren zu seiner herstellung. | |
| DE1274024B (de) | Verfahren zum Herstellen eines feuerfesten Materials auf der Grundlage von Tonerde und Kieselerde | |
| DE960435C (de) | Schleifkoerper aus geschmolzenen Tonerdekoernern und Verfahren zu ihrer Herstellung | |
| EP1274658B1 (de) | Silikatglas zur modifikation keramischer werkstoffe und verwendung eines solchen silikatglases | |
| DE3912610A1 (de) | Formmasse zur herstellung von schleifwerkzeugen | |
| DE3525344C2 (de) | ||
| DE638710C (de) | Verfahren zur Herstellung von Zirkontruebungsmitteln fuer Emailglasuren | |
| DE649312C (de) | Verfahren zur Herstellung von Schleifkoerpern o. dgl. aus koernigem Gut und einem keramischen Bindemittel | |
| DD207668A1 (de) | Keramisches bindemittel zur herstellung poroeser schleifkoerper | |
| DE918254C (de) | Keramische Masse und Verfahren zur Herstellung keramischer Erzeugnisse | |
| DE659218C (de) | Feuerfester Baustoff | |
| DE828671C (de) | Verfahren zur Herstellung von geschmolzenen zirkonoxydhaltigen feuerfesten Stoffen | |
| DE573305C (de) | Verfahren gemaess Patent 487110 zur Herstellung feuer- und saeurefester keramischer Erzeugnisse | |
| DE3106055A1 (de) | Hochfester keramischer koerper |