JPH0681832B2 - アルミナ質焼結砥粒の製造方法 - Google Patents
アルミナ質焼結砥粒の製造方法Info
- Publication number
- JPH0681832B2 JPH0681832B2 JP2124446A JP12444690A JPH0681832B2 JP H0681832 B2 JPH0681832 B2 JP H0681832B2 JP 2124446 A JP2124446 A JP 2124446A JP 12444690 A JP12444690 A JP 12444690A JP H0681832 B2 JPH0681832 B2 JP H0681832B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- abrasive grains
- clay
- alumina
- based sintered
- cracks
- Prior art date
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- Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、重研削に適したアルミナ質焼結砥粒に関する
ものである。
ものである。
従来の技術 重研削用砥粒は、ボーキサイトの様なアルミナ質物質の
微粉を焼結した砥粒（特公昭39−4398号、特公昭39−27
612号、特公昭39−27613号、特公昭39−27614号）や溶
融アルミナ−ジルコニア砥粒（特公昭39−16592号）や
高純度アルミナ微粉末に酸化マグネシウム等の結晶粒成
長抑制剤を添加した砥粒（特開昭52−14993号）が知ら
れている。
微粉を焼結した砥粒（特公昭39−4398号、特公昭39−27
612号、特公昭39−27613号、特公昭39−27614号）や溶
融アルミナ−ジルコニア砥粒（特公昭39−16592号）や
高純度アルミナ微粉末に酸化マグネシウム等の結晶粒成
長抑制剤を添加した砥粒（特開昭52−14993号）が知ら
れている。
近年では特開昭56−32369号の様にゾルゲル法によるア
ルミナ質焼結砥粒も知られている。
ルミナ質焼結砥粒も知られている。
発明が解決しようとする課題 砥粒の強度を増し、研削比等の特性を向上させるために
は、見掛比重が高く、焼結後の結晶サイズが小さいこと
の他に砥粒内のクラックを少なくする必要がある。
は、見掛比重が高く、焼結後の結晶サイズが小さいこと
の他に砥粒内のクラックを少なくする必要がある。
クラックを内在する砥粒は、研削中に全部砥粒が摩耗せ
ず、途中から折れて、砥石から脱落し、研削に関与しな
いことになり、研削比の低下を招いている。
ず、途中から折れて、砥石から脱落し、研削に関与しな
いことになり、研削比の低下を招いている。
本発明は、砥粒内のクラックを低減することにより、脱
落砥粒を少なくし、研削比向上を目的とする。
落砥粒を少なくし、研削比向上を目的とする。
課題を解決するための手段 本発明者は、上記の目的を達成すべく種々検討した結
果、砥粒内クラックは焼結前の成形時に発生するクラッ
クに起因していることがわかった。
果、砥粒内クラックは焼結前の成形時に発生するクラッ
クに起因していることがわかった。
重研削用砥粒の形状は、製造のし易さの点から円柱状が
一般的であるが、原料粉末を円柱状等に成形する際に成
形体内にクラックが発生し、そのクラックが焼結後の砥
粒内に残ることになるので、本発明者は純度98wt％以上
の高純度アルミナ微粉末に対し、粘土を砥粒中に二酸化
ケイ素として0.05〜3.0wt％含有する様に添加混合し、
成形、焼結することを特徴とするアルミナ質焼結砥粒の
製造方法を見出し、砥粒内に存在するクラックを著しく
低減することができた。
一般的であるが、原料粉末を円柱状等に成形する際に成
形体内にクラックが発生し、そのクラックが焼結後の砥
粒内に残ることになるので、本発明者は純度98wt％以上
の高純度アルミナ微粉末に対し、粘土を砥粒中に二酸化
ケイ素として0.05〜3.0wt％含有する様に添加混合し、
成形、焼結することを特徴とするアルミナ質焼結砥粒の
製造方法を見出し、砥粒内に存在するクラックを著しく
低減することができた。
本発明に使用する高純度アルミナ原料微粉末は、純度と
しては98wt％以上、好ましくは99wt％以上で、粒度は、
10μｍ以下、好ましくは２μｍ以下の微粉末である。純
度が98wt％未満では焼結砥粒の強度が劣ることとなる。
しては98wt％以上、好ましくは99wt％以上で、粒度は、
10μｍ以下、好ましくは２μｍ以下の微粉末である。純
度が98wt％未満では焼結砥粒の強度が劣ることとなる。
この高純度アルミナ微粉末に対し、砥粒組成中に0.1〜
3.0wt％含有される様に、焼結時の結晶粒成長抑制剤と
して酸化マグネシウム、酸化コバルトまたは酸化ニッケ
ルを添加するのが好ましい。更に砥粒の形状を円柱状等
に成形するためにPVA等の水溶性バインダーを0.2〜3wt
％入れ、水を加えた高純度アルミナの混練物を成形機に
かける。
3.0wt％含有される様に、焼結時の結晶粒成長抑制剤と
して酸化マグネシウム、酸化コバルトまたは酸化ニッケ
ルを添加するのが好ましい。更に砥粒の形状を円柱状等
に成形するためにPVA等の水溶性バインダーを0.2〜3wt
％入れ、水を加えた高純度アルミナの混練物を成形機に
かける。
これらのアルミナ微粉末等の混練物は、可塑性、柔軟性
が不足し、成形した時に、その形成体の内部または表面
にクラックを生じ易い。
が不足し、成形した時に、その形成体の内部または表面
にクラックを生じ易い。
また、そのクラックを低減するために混練物の含水量を
多くすると成形体の保形性が劣ることになる。そのた
め、本発明では、これらの高純度アルミナ微粉末等の原
料の他に、粘土を更に添加し、混練物の可塑性、柔軟性
を向上させ、成形体のクラックを低減させるのである。
多くすると成形体の保形性が劣ることになる。そのた
め、本発明では、これらの高純度アルミナ微粉末等の原
料の他に、粘土を更に添加し、混練物の可塑性、柔軟性
を向上させ、成形体のクラックを低減させるのである。
粘土の添加量は、焼結砥粒中に二酸化ケイ素として0.05
〜3.0wt％含有される量である。0.05wt％未満では効果
が十分でなく、また、3.0wt％を超えるとガラス質やム
ライト質を生成し、砥粒の摩耗率を大きくしてしまうと
ともに、焼結結晶が成長しすぎて強度が低下する。
〜3.0wt％含有される量である。0.05wt％未満では効果
が十分でなく、また、3.0wt％を超えるとガラス質やム
ライト質を生成し、砥粒の摩耗率を大きくしてしまうと
ともに、焼結結晶が成長しすぎて強度が低下する。
粘土には多くの種類があるが、特に本発明には混練物の
可塑性を著しく向上させるものとして、ベントナイト、
木節粘土、蛙目粘土、エナメル・クレー、器粘土、セ
リサイト粘土のうち少なくとも１種を使用するのが望ま
しい。
可塑性を著しく向上させるものとして、ベントナイト、
木節粘土、蛙目粘土、エナメル・クレー、器粘土、セ
リサイト粘土のうち少なくとも１種を使用するのが望ま
しい。
焼結砥粒中に二酸化ケイ素として0.05〜3.0wt％含有さ
れる量の粘土を添加して、ミックスマラー、ニーダー等
の混練機にて十分に混練し、製造のし易さの点から好ま
しくは円柱状に成形するための押出し成形機にて成形
し、その円柱状の長さ／直径が１〜３位になる様に適当
に切断する。この成形体をロータリーキルン内で転動さ
せながら1650〜1750℃、30分〜２時間焼成し、結晶サイ
ズが10μｍ以下の焼結砥粒を製造する。
れる量の粘土を添加して、ミックスマラー、ニーダー等
の混練機にて十分に混練し、製造のし易さの点から好ま
しくは円柱状に成形するための押出し成形機にて成形
し、その円柱状の長さ／直径が１〜３位になる様に適当
に切断する。この成形体をロータリーキルン内で転動さ
せながら1650〜1750℃、30分〜２時間焼成し、結晶サイ
ズが10μｍ以下の焼結砥粒を製造する。
結晶サイズは大きすぎるものは機械的強度が悪いので10
μｍ以下にすることが必要である。
μｍ以下にすることが必要である。
実施例 本発明を実施例にて詳細に説明する。
実施例１、２ 平均粒径約1.5μｍに粉砕した焼アルミナ（Al2O399.5
wt％）に対しベントナイトを0.4wt％添加し、更にPVAと
マグネシアを表・１に示す様に配合し、その総重量に対
し約30wt％の水を加えてミックスマラーにて混練し、真
空式押出機を用いてJIS R6001-1973の粒度＃10および＃
16の砥粒にするため、それぞれ2.4mmφ、1.5mmφの孔径
を有する口金より押出し、150℃で１時間位乾燥した。
この乾燥品を＃10では２〜7mmの長さに、＃16では１〜4
mmの長さに切断し、ロータリーキルンで1700℃で１時間
焼成した。かくして得られた砥粒のクラック含有率、圧
壊強度等の特性を表・１に示す。
wt％）に対しベントナイトを0.4wt％添加し、更にPVAと
マグネシアを表・１に示す様に配合し、その総重量に対
し約30wt％の水を加えてミックスマラーにて混練し、真
空式押出機を用いてJIS R6001-1973の粒度＃10および＃
16の砥粒にするため、それぞれ2.4mmφ、1.5mmφの孔径
を有する口金より押出し、150℃で１時間位乾燥した。
この乾燥品を＃10では２〜7mmの長さに、＃16では１〜4
mmの長さに切断し、ロータリーキルンで1700℃で１時間
焼成した。かくして得られた砥粒のクラック含有率、圧
壊強度等の特性を表・１に示す。
なお、粒内クラックは、円柱状の砥粒の中心を長さ方向
にスライスした断面部を10倍の顕微鏡で観察した。
にスライスした断面部を10倍の顕微鏡で観察した。
また、圧壊強度は（破砕荷重）／（砥粒の投影面積）で
求めた値であり、結晶サイズはSEMより測定した。
求めた値であり、結晶サイズはSEMより測定した。
比較例１、２ ベントナイトを添加しないこと以外は、実施例１、２と
同条件で、粒度＃10および＃16の砥粒を得た。その特性
値を表・１に示す。
同条件で、粒度＃10および＃16の砥粒を得た。その特性
値を表・１に示す。
なお、比較例１および２の砥粒中のSiO2量はアルミナ原
料の不純物として混入した量である。表・１からわかる
様に＃10、＃16砥粒ともにベントナイトを添加したもの
はクラック粒含有率が低く、クラックの軽減化にベント
ナイト添加の効果が著しく、圧壊強度も高くなってい
る。
料の不純物として混入した量である。表・１からわかる
様に＃10、＃16砥粒ともにベントナイトを添加したもの
はクラック粒含有率が低く、クラックの軽減化にベント
ナイト添加の効果が著しく、圧壊強度も高くなってい
る。
実施例３〜６ ＃10砥粒につき、ベントナイト含有量を表・２の様に変
え、砥粒中SiO2含有量を0.05、0.25、1.0、3.0wt％とし
て実施例１、２と同一条件で砥粒を造った。
え、砥粒中SiO2含有量を0.05、0.25、1.0、3.0wt％とし
て実施例１、２と同一条件で砥粒を造った。
それらの砥粒のクラック粒含有率と結晶サイズ値を表・
２に示す。
２に示す。
比較例３、４ ベントナイトを7.0、9.0wt％含有させ、砥粒中SiO2含有
量を4.0、5.5wt％とした試料を実施例３〜６と同一条件
で造った。それらの砥粒のクラック粒含有率と結晶サイ
ズ値を表・２に示す。
量を4.0、5.5wt％とした試料を実施例３〜６と同一条件
で造った。それらの砥粒のクラック粒含有率と結晶サイ
ズ値を表・２に示す。
表・２より、砥粒中のSiO2含有量が0.05〜3.0wt％の範
囲のものがクラック粒含有率が少なく、かつ結晶サイズ
が10μｍ以下を維持している。
囲のものがクラック粒含有率が少なく、かつ結晶サイズ
が10μｍ以下を維持している。
結晶サイズが10μｍを超えると砥粒強度に悪影響を及ぼ
すため好ましくない。
すため好ましくない。
ベントナイトの他に木節粘土、蛙目粘土、エナメル・ク
レー、器粘土、セリサイト粘土についてもベントナイ
トと同様に混練物の可塑性を著しく向上させ同様にクラ
ック粒含有率を減少させることがわかった。
レー、器粘土、セリサイト粘土についてもベントナイ
トと同様に混練物の可塑性を著しく向上させ同様にクラ
ック粒含有率を減少させることがわかった。
発明の効果 本発明の製造方法により、低価格の粘土を添加すること
により、有機成形助剤の添加量を従来より減少させるこ
とができるため、原材料コストも低減できるとともに、
砥粒内クラックを減少させ、アルミナ質焼結砥粒として
高強度の優れた特性を有するものを製造することができ
る。
により、有機成形助剤の添加量を従来より減少させるこ
とができるため、原材料コストも低減できるとともに、
砥粒内クラックを減少させ、アルミナ質焼結砥粒として
高強度の優れた特性を有するものを製造することができ
る。
Claims (2)
- 【請求項１】純度98wt％以上の高純度アルミナ微粉末に
対し、粘土を砥粒中に二酸化ケイ素として0.05〜3.0wt
％含有する様に添加混合し、成形、焼結することを特徴
とするアルミナ質焼結砥粒の製造方法。 - 【請求項２】粘土がベントナイト、木節粘土、蛙目粘
土、エナメル・クレー、器粘土、セリサイト粘土のう
ち少なくとも１種であることを特徴とする請求項１記載
のアルミナ質焼結砥粒の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124446A JPH0681832B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | アルミナ質焼結砥粒の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2124446A JPH0681832B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | アルミナ質焼結砥粒の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0420586A JPH0420586A (ja) | 1992-01-24 |
| JPH0681832B2 true JPH0681832B2 (ja) | 1994-10-19 |
Family
ID=14885715
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2124446A Expired - Lifetime JPH0681832B2 (ja) | 1990-05-15 | 1990-05-15 | アルミナ質焼結砥粒の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0681832B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3635028B2 (ja) * | 2000-11-24 | 2005-03-30 | レオン自動機株式会社 | 食品素材に対する襞成形装置 |
| JP6877586B2 (ja) * | 2017-12-27 | 2021-05-26 | 昭和電工株式会社 | アルミナ焼結体の前駆体、アルミナ焼結体の製造方法、砥粒の製造方法及びアルミナ焼結体 |
-
1990
- 1990-05-15 JP JP2124446A patent/JPH0681832B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0420586A (ja) | 1992-01-24 |
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