DD207668A1 - Keramisches bindemittel zur herstellung poroeser schleifkoerper - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein keramisches Bindemittel zur Herstellung poroeser, insbesondere normalporoeser (TGL 29-806), Schleifkoerper mit verbesserten Gebrauchswerteigenschaften, vorzugsweise Korundschleifkoerpern. Erfindungsziel ist das Auffinden des keramischen Bindemittels. Die Erfindungsaufgabe besteht darin, mit einem keramischen Bindemittel auf der Basis von Borosilikatglas und Zusaetzen unter Ueberwindung der Verwendung von Hexafluoroaluminaten poroese Schleifkoerper mit einem gewoehnlichen keramischen Gefuege herzustellen, vorzugsweise von Korundschleifkoerpern fuer das Hochgeschwindigkeitsschleifen bei 80 m/s. Das erfindungsgemaesse keramische Bindemittel besteht aus 1 bis 15 Masse-% einfacher stabiler fluorhaltiger Verbindungen und 85 bis 99 Masse-% Borosilikatglas.Die genannten Bestandteile muessen bestimmte physikalische und chemische Kennwerte aufweisen, vorteilhafte Spezies werden mitgeteilt. Das erfindungsgemaesse Bindemittel kann zusaetzlich bis zu 60 Masseteilen anorganischer Plastifikatoren (Tone; Kaoline) enthalten. Die gruene Schleifkoerpermasse besteht aus 5 bis 25 Masse-% keramischen Bindemittel und Rest Schleifmittel. Normalporoese Standardkorundschleifkoerper aus Edelkorund und vorteilhaften Bindemittelzusammensetzungen erreichen Biegefestigkeiten deutlich oberhalb 70 MPa.

Description

Dir>l.-Chem. Haro Schikore

CO Ό Μ L· Q

Keramisches Bindemittel zur Herstellung poröser Schleifkörper

Anwendungsgebiet der Erfindung ' ..'..'.

Die Erfindung betrifft ein keramisches Bindemittel zur "Herstellung poröser, insbesondere normalporöser (TGL 29-806), Schleifkörper mit verbesserten Gebrauchswerteigenschaften, vorzugsweise Von Korundschleifkörpern für das Hochgeschwindigkeitsschleifen·

Charakteristik' der bekannten technischen lösungen

Seit vielen Jahren sind Edelkorund (A^O.,.), dotierte Korunde sowie hochkorundhaltige Schleifkörper wichtige Schleifmittel für schwere Schleifarbeiten, Die Leistungsfähigkeit der genannten Schleifkörper beruht auf ihrer Härte, hohem Schmelzpunkt und ausreichender chemischer Passivität gegenüber den ^ zu bearbeitenden Werkstoffen /1/. '

Schleifkörper mit keramischer Bindung werden durch Mischen der Ausgangsstoffe Schleifkorn und keramischen Bindemittel, Formgebung der grünen Masse und Brennen der Formlinge bei Temperaturen oberhalb 1OGO⁰C hergestellt /2/. Die keramische Bindung besteht primär aus Glas; sekundäre Kristallausscheidungen sind möglich /3/. '

Es ist aus der Praxis der Schleiftechnik bekannt, daß eine Erhöhung der Gebrauchswerteigenschaften der Schleifkörper, vorzugsweise ihrer maximalen Umfangsgeschwindigkeit (= maximale Arbeitsgeschwindigkeit) beträchtliche Verbesserungen.bezüglich der Zerspanungsleistung, der Oberflächengüte des zu bearbeitenden Werkzeuges, der Verminderung des Schleifkörperverschleißes und der aufzuwendenden Schnittkräfte mit sich bringt.

Die traditionellen keramischen Bindemittel aus Gemischen von verschiedensten Tonen ,und Feldspaten, Kalkspat, Magnesit und ggf. Glasfritten /4/ liefern "bekanntermaßen Schleifkörper für Arbeitsgeschwindigkeiten bis höchstens 45 m/s /5/; die notwen- „ digen Brenntemperaturen betragen in der Regel Segerkegel 10 bis 13. Zur Senkung der Brenntemperatur unter 1300⁰C wurden frühzeitig keramische Bindemittel auf der Basis von Glas- und Glasurfritten mit Zusätzen anorganischer Plastifikatoren (Kaoline; Tone) vorgeschlagen (DE-PS 4.693; DE-PS 37.668). Seit dem sind eine Vielzahl von Glas- resp· Glasurzusammensetzungen als keramisches Bindemittel für korundhaltige Schleifkörper empfohlen worden, beispielsweise bleihaltige Fritten (US-PS 2.907.148), T)IeI- und borfreie Gläser (US-PS 2.324.377) und last not least bleifreie Borosilikatgläser (US-PS 2.351.420').

Die Erfahrung hat gezeigt, daß die Gebrauchswerteigenschaften des gebrannten, keramisch gebundenen Schleifkörpers wesentlich von dessen Gefüge und/oder von der Bindung zwischen dem Schleifkorn und der glasigen Bindemittelphase abhängen; auch der Zugfestigkeit der glasigen Matrixphase wird eine merkliche Bedeutung zuerkannt (DE-PS 1.178.345).

Bei vergleichbaren Gefüge, vorzugsweise dem normalen keramischen ^vGefüge, d.h., der nahezu statistischen Verteilung der Schleifkörner und Poren in der glasigen Matrix, bestimmt in jedem Falle die Bindung zwischen dem Schleifkorn und der glasigen Phase primär die Gebrauchswerteigenschaften des Produktes (DE-PS 1. 811.861), Es hat daher nicht an Versuchen gefehlt, diese Bindung vorteilhaft zu beeinflussen.

Hierzu wurde vorgeschlagen, in glasige Bindemittel Komponenten einzuführen, die die Affinität des Glases zürn korundhaltigen Schleifkorn erhöhen sollen. Derartige Komponenten sind neben B₂O₃ (US-PS 2.423.293) und/oder Na₂O (US-PS 2.423.293) insbesondereLi₂O (US-PS 2.730.439), BaO (DE-PS 2.258.540), Oxide der 3d-Elemente (SU-PS 206.349 (Fe₂O₃); SU-PS 304.242 (TiO₂ + Fe₂O₃); SU-PS 425.772 (Ni₂O₃ oder Cr₂O₃); GB-PS 1.485.187 (MnO₂ + Na₉O) und Phosphat (US-PS 2.541.658; DD-PS 104.939). Die Wir-

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!rung der aufgeführten Glaskomponenten beruht in einer erhöhten Auflösung des Korundes im glasigen Bindemittel an der Grenzfläche Kristall/Glas /6/, wodurch es zu einem engen Kontakt zwischen Korn und Matrix kommen soll. Eine gute Bindung liegt dann vor, wenn das keramische Bindemittel das korundhaltige Schleifkorn ausreichend benetzt und umflossen hat /7/. Der Nachteil der zuvor aufgeführten glasigen Bindemittel besteht im wesentlichen darin, daß sie mit korundhaltigen Schleifmitteln normalporöse Schleifkörper liefern, die bei normalem keramischen Gefüge wegen ihrer begrenzten mechanischen Festigkeit nur maximale Arbeitsgeschwindigkeiten bis 70 m/s zulassen.

Der gegenwärtige Entwicklungsstand der Schleiftechnik zielt eindeutig auf das Hochgeschwindigkeitsarbeiten. Die dazu be- nötigten Schleifkörper müssen demzufolge Gebrauchswerteigenschaften aufweisen, die eine maximale Umfangsgeschwindigkeit von mindestens 80 m/s gestatten. Dieses verlangt im Rahmen der heute im allgemeinen bestehenden Zulassungsgrundsätze Bruchumfangsgeschwindigkeiten der Schleifkörper von 140 bis 150 m/s.

Demzufolge bestehen weitere Bindemittel für korundhaltige Schleifkörner aus Borosilikatglas und Zusätzen. In der US-PS 2.897.076 und der US-PS 2.916.368 wird ein Bindemittelversatz auf der Basis eines Borosilikatglases und synthetischen fluor-haltigen Glimmern resp. Amphibolen vorgeschlagen. Die Schriften lehren, daß Spuren von beim Brande freigesetzten Fluor die Einbindung des Kornes und damit die Gebrauchswerteigenschaften des Produktes verbessern. Es wird weiter mitgeteilt, daß der , Einsatz von Kryolith anstelle der genannten fluorhaltigen Kristallphasen nur mit bestimmten Gläsern zum gleichen Ergebnis führt. Die DD-PS 95.985 empfielt ein Bindemittel auf der Basis von beta-Spodumen, Borosilikatglas und Kryolith; nach der DD-PS 95.986 wird zusätzlich Talk hinzugegeben. Das in beiden Vorschlägen benötigte beta-Spodumen muß zuvor durch eine thermische Behandlung aus alpha-Spodumen hergestellt werden. In einer vorherigen Anmeldung (WP B 24 D/231.141) wurde ein keramisches Bindemittel auf der Basis eines Alkaliborosilikatglases und Alkalihexafluoroaluminaten (Kryolith) vorgeschlagen, init

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dem Korundschleifkörper für maximale Arbeitsgeschwindigkeiten von 80 m/s herzustellen sein sollen. In der Verwendung der genannten fluorhaltigen Stoffe ist der wesentliche Nachteil der aufgeführten Vorschläge zu sehen.

Ziel der Erfindung ·

Es ist das Ziel der Erfindung, ein keramisches Bindemittel zur Herstellung poröser, insbesondere normalporöser (TGL 29-806), Schleifkörper, vorzugsweise von Korundschleifkörpern für das Hochgeschwindigkeitsschleifen, aufzufinden·

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein keramisches Bindemitt-el zur Herstellung poröser, insbesondere normalporöser (TGL 29-806), Schleifkörper zu finden, das vorzugsweise für Korund verschiedenster Genese oder hochkorundhaltiger Phasen geeignet ist und das die Verwendung von in aufwendigen Verfahren herzustellenden Hexafluoroaluminaten vermeidet. In diesem Zusammenhang überwindet die Erfindung die Auffassung, daß nur Kryolith in Verbindung mit Borosilikatgläsern verbesserte Gebrauehswerteigenschaften der Korundschleifkörper liefert (vgl. US-PS 2.897.076; US-PS 2.916.368; US-PS 3.457.091; DE-AS 2. 201.313; DE-AS 2.211.443; DE-AS 2.216.218). Die mittels des erfindungsgemäßen keramischen Bindemittels und Edelkorund hergestellten normalporösen Schleifkörper erfüllen die wesentlichen Anforderungen für das Hochgeschwindugkeitsschleifens; demzufolge liegen ihre Bruchumfangsgeschwindigkeiten bei normalen keramischen Gefüge des Schleifkörpers oberhalb 140 m/s . Durch die an sich bekannten Manipulationen (Kunstharztränkung oder Sandwichaufbau) können diese Kennwerte weiter verbessert werden. Schließlich weist die grüne Masse aus erfindungsgemäßen Bindemittel und Schleifkorn ein breiteres Brennintervall auf, als die Mehrzahl der vorbekannten Versätze.

Es wurde ein keramisches Bindemittel auf der Basis von Borosilikatglas, einfachen stabilen anorganischen fluorhaltigen Verbindungen und ggf. anorganischen und/oder organischen Plasti-

— 5 —

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fikatoren gefunden, mit dem es gelingt, die gestellte Aufgabe zu erfüllen.

Es wurde aus der Vielzahl anorganischer fluorhaltiger Verbindungen (vgl. 3.B. /8/) überraschenderweise eine Stoffgruppe erkannt, die es ermöglicht, die Festigkeit der Schleifkörper mit normalen keramischen Gefüge zu erhöhen. Die gemäß dieser Erfindung im keramischen Bindemittel einsetzbaren einfachen stabilen anorganischen fluorhaltigen Verbindungen umfassen eines oder mehere der bekannten komplexen ITuorosilikate, Fluorostannate, Fluoroborate resp. Hydroxofluoroborate und Fluorozirkonate, insbesondere in Form ihrer stabilen ALkali- oder Erdalkalimetallsalze. Weiter geeignete fluorhaltige Verbindungen stellen die einfachen oder komplexen Fluoride der 3d-Elemente des PSE dar.' Schließlich sind auch Monofluorophosphate der Alkaliresp. Erdalkalimetalle oder Lithiumfluorid oder Erdalkalifluoride alleine oder vorzugsweise im Gemisch mit den,zuvor aufgeführten fluorhaltigen Verbindungen als Bestandteil^ des keramischen Bindemittels vorgesehen. Die genannten einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindungen können sowohl in der Form der¹ chemisch reinen Substanzen als auch als technische Produkte eingesetzt werden, beispielsweise technisches Na^SiFg, BaSiFg und/oder Natriummonoflubrophosphat. Unter einer stabilen einfachen fluorhaltigen Verbindung gemäß dieser Erfindung wird ein oberhalb etwa 300⁰C schmelzender^oder sich zersetzender Stoff oder Stoffgemisch verstanden. Dieses beinhaltet grundsätzlich auch fluorhaltige Fritten, beispielsweise bekannte Emailfritten. -

Untersuchungen an Standardversätzen auf der Basis von Edelkorund, Borosilikatglas und der aufgeführten einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindungen zeigten, daß im keramischen Bindemittel 1 bis 15 Masse-% eines oder meherer der genannten fluorhaltigen Stoffe enthalten sein können; schon geringe Anteile der fluorhaltigen Komponente liefert eine meßbare Eigenschäftsverbesserung des gebrannten Schleifkörpers. Demzufolge sind Anteile an einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindungen in der grünen Schleifkörpermasse oberhalb etwa 3,5 Masse-% unvorteil-

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Als glasigen Bestandteil des erfindungsgemäßen keramischen Sindemittels eignen sich alle Borosilikatgläser mit mehr als 50 Masse-% SiO₀, mehr als 5 Masse-% B₀O, und mehr als 10 Masse-% üblicher Netzwerkwandler. Der Gehalt geringer Anteile bekannter, die Bindung Schleifkorn/Glas vermittelner Oxide, beispielsweise des Lithiums, des Bariums und/oder der 3d-Elemente, im Borosilikatglas sind vorteilhaft. Es wurde gefunden, daß für den erfindungsgemäßen Zweck die bekannten Borosilikatgläser (US-PS 2.034.721; US-PS 2.351.433; US-PS 2.423.293; US-PS 2.730.439; US-PS 2.897.076; US-PS 2.916.368; US-PS 3.008.841; BD-PS 95.766; DD-PS 95.985; DD-PS 95.986) verwendet werden können. Eine vorteilhafte Borosilikatglaszusammensetzung enthält (in Masse-%): 50 bis 70 SiO₂; 5 bis 25 ^B2°3^{; 12 bis} 30 Netzwerkwandler Erdalkalioxide (RO) und Alkalioxide (R₀O), darin 2 bis 10 RO und bis 20 R₂O; 0 bis 8 Oxide der 3d-Elemente des PSE; 0 bis 5 weiterer Bestandteile und Rest Al₂O,. Grundsätzlich ist es erfindungsgemäß statthaft, der zuvor genannten Glaszusammensetzung einen Teil oder den gesamten Anteil des einfachen stabilen fluorhaltigen Stoffes oder entsprechende Äquivalente bei der Herstellung des Glases zuzulegieren und die erhaltene- Pritte als Bindemittel zu verwenden, vorzugsweise mit der chemischen Zusammensetzung (in Masse-%): ,65 SiO₂; 2,7 Al₂O,; 7,7 B₃O,; 1,1 Fe₂O₃; 1,2 MgO; 2,8 CaO; 2,4 Li₂O; 11,4 Na₃O; 1,8 K₂O und 4,3 JTuorid. Bei der Bereitung der grünen Schleifkörpermasse muß das Borosilikatglas eine Körngröße kleiner als 0,1 mm, vorzugsweise kleiner als 0,063 mm, aufweisen.

Das erfindungsgemäße keramische Bindemittel enthält neben den 1 bis 15 Masse-% der beschriebenen einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindungen 85 bis 99 Masse-% der genannten Borosilikat- glaser. Als Schleifmittel für dieses Bindemittel eignen sich alle Edelkorunde, dotierte Korunde, Sinterkorundschleifmittel oder hochkorundhaltige, Phasen. Auch SiC und andere bekannte oxidierbare Schleifmittel lassen sich grundsätzlich mit dem aufgeführten Bindemitte L in an sich bekannterweise keramisch bindea. Die Korngröße des zubindenden Schleifmittels sollte

' . _ _ ₇ _

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in jedem Falle ^niedriger als 0,4 mm liegen.

Die grüne Schleifkörpermasse zur Herstellung von porösen Ko- · rundschleifkörpern besteht aus 75 bis 95 Masse-% der genannten Schleifmittel und 5 bis 25 Masse-% des erfindungsgemäßen keramischen Bindemittels. Vorteilhafterweise werden normalporöse Korundschielfkörper aus 82 bis 87 Masse-% Schleifkorn und 13 bis 18 Masse-96 keramischen Bindemittels hergestellt. Das .'erfindungsgemäße keramische Bindemittel kann zusätzlich zur einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindung oder Gemische derselben und dem Borosilikatglas bis zu 60 Masseteile anorganischer Plastifikatoren in Form tonmineralhaltiger Rohstoffe enthalten, beispielsweise roher oder aufbereiteter Ton, Kaolin oder dgl.. Anstelle oder in Verbindung mit den' genannten anorganischen Rohstoffen kann die grüne Schleifkörpermasse organische Plastifikatoren enthalten. Der grünen Masse· können weiterhin zusätzlich zu den beschriebenen !Komponenten bis zu 15 Masseteile natürlicher und/oder synthetischer Stoffe, vorzugsweise Farbkörper und/oder Blähmittel, untergemischt werden.

Die Zugabe der genannten einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindungen zum keramischen Bindemittel auf der Basis von Borosilikatglas und ggf. Plastifikatoren bewirkt unter den Randbedingungen gleichen Schleifkornes, gleichen Schleifkornanteiles und gleicher Schleifkornkorngrößenverteilung und der Verwendung desselben Glases eine merkliche Steigerung der mechanischen Festigkeit des gebrannten Schleifkörpers (bei vergleichbaren Gefüge). Steigerungsraten von etwa 10 % des Wertes ohne Zusatz der fluorhaltigen Komponente sind normalerweise zu erzielen. Bei Verwendung von Alkaliborosilikatgläsern aus dem Zusammense'tzungsbereieh der US-PS 2.351.4-33 oder der US-PS 3.008.841 gelingen mit den beschriebenen einfachen stabilen fluorhaltigen Stoffen Erhöhungen der mechanischen Festigkeit über die für diese Gläser ohne Zusatz bekannte Schwelle von maximal 70 ICPa /7/ hinaus. Es wurde gefunden, daß die aus den erfindungsgemässen Bindemittel auf der Basis der vorteilhaften Borosilikatgläser und der aufgeführten Zusätze mit EK 12 hergestellten normalporösen (TGL 29-806} Schleifkörper die Anforderungen des Hochge-

schwindigkeitsschleifens, d.h. Arbeitsgeschwindigkeiten oberhalb etwa 80 m/s für eingeführte Schleifkörperdimensionen 25Ox

-ζ. -κ

20x51 nmr oder 500x20x203 mm , erfüllen. Die Bruchumfangsgeschwindigkeit der zuvor aufgeführten Scheiben beträgt 140 bis 150 m/s, wobei die größere Scheibe niedrigere Werte aufweist» .

Es wurde beobachtet, daß es für den Erfolg des erfindungsgemässen Bindemittels unerheblich ist, zu welchem Zeitpunkt oder in welchem Verfahrensschritt der Bereitung der grünen Masse der einfache stabile fluorhaltige Stoff oder ein entsprechendes Stoffgemisch zugegeben resp, untergemischt wurde. Weiterhin zeigte sich, als Trend, daß die meßbare Wirkung des fluorhaltigen Zusat.aes erst nach dessen Schmelzen oder Zersetzen bei gleichzeitiger ausreichender Erweichung des Borosilikatglases einsetzt» Im Bereich von etwa 400 bis etwa 900⁰C entfaltet die fluorhaltige Komponente voll.ihre Aktivität. Das Schleifkorn wird während dieser Phase durch das Bindemittel vollständig benetzt und umflossen«.Voraussetzung hierzu scheint sowohl eine Reinigung der Schleifkornoberfläche durch den fluorhaltigen Stoff oder deren Zersetzungsprodukte als auch eine Vermittelung der Bindung zwischen Schleifmittel und Glas durch Erniedrigung der Oberflächenspannung an der Oberfläche der langsam zerfließenden Glaspartikel durch die fluorhaltige Komponente zu sein; letzteres fördert die Benetzung des Kornes, insbesondere seiner Oberflächendefekte. Es darf vermutet werden, daß weiterhin die vergleichsweise erniedrigte Oberflächenspannung zu einer frühzeitigen Ausbildung deic Glasbrücken zwischen den Schleifkörnern führt« Die umfassend benetzte¹ und gereinigte Kornoberfläche vermittelt wahrscheinlich auch das leichte Auflösen einiger oberflächennaher Schichten des Korundes bei gleichzeitiger "Ausheilung" von Rissen und/oder Poren sowie die Beseitigung von Mikroaggregaten am Schleifkorn durch das viskose Glas und damit letztendlich eine Verfestigung des Kontaktes Korn/Bindemittel. Die Reinigung der Schleifkornoberfläche durch die einfache stabile fluorhaltige Verbindung umfaßt bevorzugt die Substitution der auf der Kornoberfläche befindlichen OH-Gruppen und ggf. anderen chemisorbierten Bestandteile durch Fluorid-Ionen. Dieses erhöht die Aktivität der Korundoberfläche gegenüber dem Benetzen und umfließen durch die glasige Bindemittelphase. Während der geschilderten

SA I ¹O

Ausbildung der Bindung zwischen Schleifkorn und glasiger Matrix sollte es insbesondere in diesem Bereich zu keiner Kristallisation des Glases oder Entstehung neuer Phasen kommen. Oberhalb etwa 900⁰O verteilen sich die verbleibenden anorganischen Spezies und das sich ggf. weiter auflösende Al₂O, praktisch gleichmäßig in der glasigen Bindemittelphase. Eine nach der Einbindung des Schleifkornes in der glasigen Matrix erfolgende Phasenneubildung in dieser, ggf. durch ihre Kristallisation, hat in der Regel keinen negativen Einfluß auf die anwendungsspezifischen Eigenschaften "des gebrannten Schleifkörpers. Die Brenntemperatur des Schleifkörperversatzes aus Schleifmittel, insbesondere auf Korundbasis, und erfindungsgemäßem Bindemittel beträgt in bekannter Abhängigkeit vom Brennregime etwa 1000 bis 1300 C. -

Schließlich wurde gefunden, daß mit dem erfindungsgemäßen Bindemittel auch hochporöse Schleifkörper, vorzugsweise auf Korundbasis, mit verbesserten mechanischen Eigenschaften hergestellt werden können.

Ausführungsbeispiel:

Die Erfindung soll durch nachfolgende Ausführungsbeispiele näher erläutert werden, wobei die Erfindung nicht auf diese Beispiele beschränkt ist. Die aufgeführten Beispiele beziehen sich ausschließlich auf die Herstellung von normalporösen Korundschleifkörpern mit normalen keramischen Gefüge. .

Rohstoffe:

1. EK 12 des VEB Elektroschmelze Zschornewitz

2. Glas kleiner als 0,063 mm mit der chemischen Zusammensetzung (in Masse-%): 68,8 SiO₂; 2,9 Al₂O₃; 8,4 B₂O₅; 1,2 Fe₃O₃; 2,6 Li₂O; 9,7 Na₂O; 1,9 K₅O; i,3 MgO; 3,0 CaO und 0,3 Glühverlust bei 550 Grad Celsius.

3· Nap 6 4. BaSiP₆

Die Rohstoffe 3· und 4. wurden durch Ausfällung aus einer hei«·

- 10 -

239428 3

ßen nahezu gesättigten mit HNO, schwach angesäuerten Lösung des handelsüblichen Fluates (ZnSlP₆*6H₃O) mit .heißer gesättigter EaGl- resp. BaClp-Lösung unter intensiven Rühren, Abtrennen des Niederschlages und mehrmaligem Waschen erhalten. Der gewaschene Niederschlag wurde auf Tonkacheln unter leichtem Überdruck bei 5O⁰G getrocknet.

_ . 1 Arbeitsvorschrift für den Standardversatz 85/15

85 Masseteile des Rohstoffes 1. werden mit 2,5 Masseteilen 60 %-iger wäßriger Dextrinlösung angefeuchtet und sodann ein Masseteil eines der Rohstoffe 3. oder 4. untergemischt. Danach werden 14 Masseteile des Rohstoffes 2. zugegeben und das erhaltene Gemenge intensiv homogenisiert. Aus der grünen Masse werden mit einem Preßdruck von 20 MPa Biegebruchkörper der Dimensionierung 15x15x1,20 mm geformt, die sodann bei 1200 C im Muffelofen M 12 bei 2 h Haltezeit gebrannt wurden. Die nach dem Abkühlen entnommenen Schleifkörper dienten zur Ermittelung der relevanten Eigenschaften, wie Rohdichte, Biegebruchfestigkeit (Dreipunktbiegeversuch) und dynamischen Ε-Modul (Resonanzfrequenzmethode). Die erhaltenen Ergebnisse sind der Tabelle 1 zu entnehmen.

Tabelle 1: Standardversatz 85 EK 12/ 15 keramisches Bindemittel

. -	ohne Zusatz	Rohstoff 3*	- Rohstoff 4.
- - ·- - - ..'...	68,0 f	75,0	76,8
Biegebruchfestig keit in MPa	2,26	2,20	2,24
Rohdichte in g/cm	30,0	34,1	34,3
Yq in 1O3 m2/s2	•66,8"	- 70,2 λ	- 70,2
Ε-Modul in GPa

In Tabelle 1 stellt Yq das Verhältnis der Biegebruchfestigkeit zur Rohdichte dar, welches bekanntlich dem Quadrat der. Bruchumfangsgeschwindigkeit proportional ist. Es wurde gefunden,

ρ p

daß Korundschleifkörper, mit Yq-Werten oberhalb 32.000 m/s

- - 11 -

ι ά y k t

3 3

und Dimensionen 250x20x51 mm oder 500x20x203 mm Bruchumfangs geschwindigkeiten größer als 140 m/s aufweisen und demzufolge unter den derzeit geltenden Zulassungsgrundsätzen für maximale Arbeitsgeschwindigkeiten von 80 m/s und mehr geeignet sind«

Zum Vergleich ist in der Tabelle 1 das Ergebnis mit dem Bindemittel Rohstoff 2. ohne erfindungsgemäßen Zusatz angegeben»

Angegebene Literatur; /1/ Hadert, H.: /2/ Levine, S.:

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/5/.Ed.: iOerst, W.

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Ullmanns Encykl'opädie der technischen Chemie. Dritte, völlig neu gestaltete Auflage. 12. Band. München-Berlin: Urban & Schwarzenberg 1960, S.333

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Claims (6)

' . ^ 23 9 4 7 8 ? Erfindungsanspruch
1. - 1 bis 15 Masse-% einer einfachen stabilen fluorhaltigen

   "Verbindung der offenbarten Art oder Gemische derselben,

   1. Keramisches Bindemittel zur Herstellung poröser, insbesondere normalporöser (TGL 29-806), Schleifkörper, vorzugsweise von Korundschleifkörpern für das Hochgesehwindigkeiisschleifen, auf der Basis von Borosilikatglas und Zusätzen, gekennzeichnet durch einen Gehalt von 1 bis 15 Masse-% einer einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindung der offenbarten Art oder Gemische derselben.
2. 2. Keramisches Bindemittel nach Punkt 1, gekennzeichnet durch einen Gehalt an

   - 85 bis 99 Masse-% eines Borosilikatglases der chemischen

   Zusammensetzung (in Masse-%): SiO₂ grosser als 50; B₂O₃ größer als 5; Netzwerkwandler und Oxide der 3d-Elemente grös·- , · ser als 10; Rest Al₂O., und andere Bestandteile sowie

   . - T bis 15 Masse-% der fluorhaltigen "Verbindungen gemäß

   Punkt 1. '
3. 3. Keramisches Bindemittel nach Punkt 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen-Gehalt an

   - 85 bis 99 Masse-% Borosilikatglas aus dem chemischen Zusammensetzungsbereich (in Masse-%): 50 bis 70 SiO₂; 5 bis 25 B₃O₃; 12 bis 30 Hetzwerkwandler, darin 2 bis 10 RO und 10 bis 20 R₃O; 0 bis 8 Oxide der 3d-Elemente; 0 bis 5 weitere Bestand-" - teile und Rest Al₂O, sowie
4. 4· Keramisches Bindemittel nach einem der vorherigen Punkte, gekennzeichnet durch einen zusätzlichen Gehalt an bis zu 60 Masseteilen anorganischer Plastifikatoren,'beispielsweise Ton und/oder Kaolin.

   j < Q λ / R
5. 5. Grüne Schleifkörpermasse nach einem der vorherigen Punkte, gekennzeichnet durch einen Gehalt von bis zu 3,5 Masse-% einer einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindung der offenbarten Art oder Gemische derselben«

   j,
6. 6. . Keramisches Bindemittel nach einem der vorherigen Punkte, gekennzeichnet durch die Verwendung einer oder meherer sder einfachen stabilen fluorhaltigen Verbindungen der offenbarten Art im Gemisch mit Hexafluoroaluminaten, insbesondere der Alkali- und/oder der Erdalkalimetalle.