JPS5817785B2 - 粒状にした研摩剤の製法 - Google Patents
粒状にした研摩剤の製法Info
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- JPS5817785B2 JPS5817785B2 JP50050564A JP5056475A JPS5817785B2 JP S5817785 B2 JPS5817785 B2 JP S5817785B2 JP 50050564 A JP50050564 A JP 50050564A JP 5056475 A JP5056475 A JP 5056475A JP S5817785 B2 JPS5817785 B2 JP S5817785B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K3/00—Materials not provided for elsewhere
- C09K3/14—Anti-slip materials; Abrasives
- C09K3/1409—Abrasive particles per se
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
有利には鋳造部材、鋼ブロック等を荒加工するだめの研
摩具に加工する、研摩材粒は主としてコランダムからな
る。
摩具に加工する、研摩材粒は主としてコランダムからな
る。
久しい以前から、該使用分野には有利に溶融又は焼結し
た、高い粗紡性によってすぐれ、従って高い研摩能率を
もたらすジルコンコランダムが使用されている。
た、高い粗紡性によってすぐれ、従って高い研摩能率を
もたらすジルコンコランダムが使用されている。
粗紡性は一面では材料それ自体の特性であるが、他面で
は個々の研摩粒の形状にも左右される。
は個々の研摩粒の形状にも左右される。
例えばかどや縁の丸くされた粒は砕は易い粒よりも靭性
である。
である。
しかしながら、粒の内部の細孔及び空隙も、緻密な粒の
粗紡性と比べて低い粗紡性−をもたらす。
粗紡性と比べて低い粗紡性−をもたらす。
個々の粒の結晶構造も粗紡性にとって重要である。
粗大結晶構造を有する粒は微結晶性内部構造を有する粒
よりも粗紡性が著しく低い。
よりも粗紡性が著しく低い。
粗紡性は周知の如くかなり研摩板の耐久性にとって重要
である。
である。
研摩板の耐久性とは研摩された工作物と研摩板の材料損
失゛との重量比である。
失゛との重量比である。
高い耐久性を有する研摩板に加工される、高度の粗紡性
を有する微品性研摩材粒を製造するために、既に種々の
方法が提案されている。
を有する微品性研摩材粒を製造するために、既に種々の
方法が提案されている。
西ドイツ国特許第１５７１４３５号明細書によれば、酸
化ジルコニウム及び酸化アルミニウム及び／又はボーキ
サイトを一緒に溶融し、その際溶融物の流し込みかつ凝
固の間窒素との接触を完全に回避するようにして行なう
。
化ジルコニウム及び酸化アルミニウム及び／又はボーキ
サイトを一緒に溶融し、その際溶融物の流し込みかつ凝
固の間窒素との接触を完全に回避するようにして行なう
。
該方法によれば、高度の粗紡性を有する研摩材粒が得ら
れる。
れる。
このようにして製造シたジルコンコランダムは、粒の内
部に僅かな細孔及び空隙を有するだけではなく、その構
造は常法により製造したジルコンコランダムよりも明ら
かに微結晶性である。
部に僅かな細孔及び空隙を有するだけではなく、その構
造は常法により製造したジルコンコランダムよりも明ら
かに微結晶性である。
高い耐久性を有する研摩具に加工される、高い粗紡性を
有すネ微結晶性研摩材粒を製造する他の公知方法では、
７純粋な酸化アルミニウム、酸化アルミニウムと酸化ク
ロム、酸化アルミニウムと酸化チタン、酸化アルミニウ
ムと酸化ジルコニウム。
有すネ微結晶性研摩材粒を製造する他の公知方法では、
７純粋な酸化アルミニウム、酸化アルミニウムと酸化ク
ロム、酸化アルミニウムと酸化チタン、酸化アルミニウ
ムと酸化ジルコニウム。
及び場合によってはなお他の物質との混合物又はこれら
物質の組合せからなる所望組成の溶融物を溶融容器から
流し込むことによって迅速に冷却するようにして行なう
。
物質の組合せからなる所望組成の溶融物を溶融容器から
流し込むことによって迅速に冷却するようにして行なう
。
冷却を促進するためにいくつかの方法が提案されている
。
。
例えば米国特許第１１９２７０９号によれば迅速な冷却
は溶融物を小さな型に流し込むことによって達成するこ
とができる。
は溶融物を小さな型に流し込むことによって達成するこ
とができる。
他の方法は、溶融物を、例えば鉄球又は同物質の冷たい
小片を充填した型に流し込むことによって冷却速度を調
節することからなる（西ドイツ国特許第２１０７４５５
号又は特公昭５４−３１００８号）。
小片を充填した型に流し込むことによって冷却速度を調
節することからなる（西ドイツ国特許第２１０７４５５
号又は特公昭５４−３１００８号）。
しかしながら、微結晶性内部構造を製造する場合の従来
公知の前記方法には、この様にして製造した研摩材粒が
微結晶性内部構造にもかかわらず結晶構造中に部分的に
多数の非常に微細な細孔及び空隙又はその他の損傷個所
、例えば応力部を有し、粗大結晶性部分も観察されると
いう欠点を伴う。
公知の前記方法には、この様にして製造した研摩材粒が
微結晶性内部構造にもかかわらず結晶構造中に部分的に
多数の非常に微細な細孔及び空隙又はその他の損傷個所
、例えば応力部を有し、粗大結晶性部分も観察されると
いう欠点を伴う。
かかる粒は、研摩材の粗紡性の低下及びそれによって研
摩具の耐久時間の低下をも惹起する。
摩具の耐久時間の低下をも惹起する。
ところで本発明は次のとおりである：本発明は。
Ａｔ２０３含量１００〜４０重量係及びＺｒＯ２を含ま
ないか又はＺ ｒ０２含量６０重量係までを含み並びに
通常の随伴物を有する高耐火性の無機硬質からなり、改
良された粗紡性を有し結晶微粒子の大きさ約７０μ以下
の粒状研摩材の製法に関し、微結晶性内部構造を得るだ
めの公知方法により製造した、砕片状材料を３咽までに
粉砕１生じる粒を場合により衝突板に吹付けることによ
り粒成形処理し、引続き粒を粉砕体が規則的な幾何学的
形、有利に球状であって１０〜８０ｍｍの直径を有する
ボールミル又はチューブミルを用いて粉砕選別し、大体
において多孔性か又は損傷個所を有するかもしくは粗大
結晶性の粒のみが粉砕されかつ残余のものから分離され
るようにすることを特徴とする。
ないか又はＺ ｒ０２含量６０重量係までを含み並びに
通常の随伴物を有する高耐火性の無機硬質からなり、改
良された粗紡性を有し結晶微粒子の大きさ約７０μ以下
の粒状研摩材の製法に関し、微結晶性内部構造を得るだ
めの公知方法により製造した、砕片状材料を３咽までに
粉砕１生じる粒を場合により衝突板に吹付けることによ
り粒成形処理し、引続き粒を粉砕体が規則的な幾何学的
形、有利に球状であって１０〜８０ｍｍの直径を有する
ボールミル又はチューブミルを用いて粉砕選別し、大体
において多孔性か又は損傷個所を有するかもしくは粗大
結晶性の粒のみが粉砕されかつ残余のものから分離され
るようにすることを特徴とする。
粗大結晶性粒とはここでは結晶微粒子が７０〜８０μよ
り大きいようなものである。
り大きいようなものである。
一般に微結晶性内部構造を有する研摩材粒を得るだめの
前記公知方法では、結晶微粒子の大きさが約１２０μま
での範囲にあるような粒が生じる。
前記公知方法では、結晶微粒子の大きさが約１２０μま
での範囲にあるような粒が生じる。
本発明によればこの種の材料から出発してかつ粉砕選別
により容易に粉砕しうる、特に粗大結晶性粒を除去する
ので、最終生成物中には主として結晶微粒子の大きさ約
７０μ以下の粒のみが存在する。
により容易に粉砕しうる、特に粗大結晶性粒を除去する
ので、最終生成物中には主として結晶微粒子の大きさ約
７０μ以下の粒のみが存在する。
意外にも本発明による方法では、ボールミル又はチュー
ブミル中で後処理することによって粒形改良が達成され
るだけではなく、粗大結晶性粒及び損傷のある構造を有
する粗紡性の低い粒の粉砕も行なわれる。
ブミル中で後処理することによって粒形改良が達成され
るだけではなく、粗大結晶性粒及び損傷のある構造を有
する粗紡性の低い粒の粉砕も行なわれる。
本発明による方法では主として次の三工程が行なわれる
：１）粒の円形化、２）多孔性であるか又は空隙又は損
傷個所を有する粒状物の粉砕、３）粗大結晶性構造を有
する粒状物の粉砕。
：１）粒の円形化、２）多孔性であるか又は空隙又は損
傷個所を有する粒状物の粉砕、３）粗大結晶性構造を有
する粒状物の粉砕。
本発明による方法は、酸化アルミニウム及び／又はボー
キサイトを溶融するか又は酸化ジルコニウム及び／又は
パップレイ石を純粋な酸化アルミニウム及び／又はボー
キサイトと共に溶融する（その際酸化ジルコニウム含量
はＯ〜６０重量係重量別には２０〜４５重量係で重量部
ことによって得られる、粒状微結晶性研摩材の粗紡性を
改良するのに特に好適である。
キサイトを溶融するか又は酸化ジルコニウム及び／又は
パップレイ石を純粋な酸化アルミニウム及び／又はボー
キサイトと共に溶融する（その際酸化ジルコニウム含量
はＯ〜６０重量係重量別には２０〜４５重量係で重量部
ことによって得られる、粒状微結晶性研摩材の粗紡性を
改良するのに特に好適である。
場合によっては溶融すべき混合物にその他の金属酸化物
、例えば酸化クロム又は酸化チタンを二次的な量、例え
ば約４重置部までの量で添加することができる。
、例えば酸化クロム又は酸化チタンを二次的な量、例え
ば約４重置部までの量で添加することができる。
普通の夾雑物、例えばＳｉＯ２又はＦｅ２Ｏ３は、一緒
にしＡ有利には約４重置部の量を超えてはならない。
にしＡ有利には約４重置部の量を超えてはならない。
しかしながら原則として、微結晶性内部構造を有する他
の高耐火性無機研摩材粒、例えば西ドイツ国特許出願公
告第１６４６４８３号により得られるような焼結生成物
又は焼結コランダム又は炭化珪素等を本発明により処理
することもできる。
の高耐火性無機研摩材粒、例えば西ドイツ国特許出願公
告第１６４６４８３号により得られるような焼結生成物
又は焼結コランダム又は炭化珪素等を本発明により処理
することもできる。
本発明の有利な実婢例では、本発明によりボールミル中
で後処理すべき材料に前取って粒成形処理を施すように
して実施する。
で後処理すべき材料に前取って粒成形処理を施すように
して実施する。
該粒成形処理は自体公知の方法チ、例えば粒状にした材
料に１枚又は数枚の衝突板を有する装置中で送風するこ
とによって行なわれる。
料に１枚又は数枚の衝突板を有する装置中で送風するこ
とによって行なわれる。
溶融物からの材料を公知の方法で、例えば咀砕機又はロ
ールミルにより先ず粗砕するか又は打鈴し、引続き例え
ば振動ミル中で更に粉砕する。
ールミルにより先ず粗砕するか又は打鈴し、引続き例え
ば振動ミル中で更に粉砕する。
ここで粒に、前記のように、場合により粒成形処理を施
す。
す。
微細分を篩分けた後に（その際ジルコンコランダム又は
コランダムの場合には５Ｎ２４よりも微細々粒を篩分け
かつ除去する）、ボールミル又はチューブミル中で本発
明による後処理を行なう。
コランダムの場合には５Ｎ２４よりも微細々粒を篩分け
かつ除去する）、ボールミル又はチューブミル中で本発
明による後処理を行なう。
コランタ゛ム又はジルコンコランダムの場合には、有利
にはボールミル又はチューブミル中で粒度約ＳＮ６〜約
８Ｎ２４０粒混合物を処理する。
にはボールミル又はチューブミル中で粒度約ＳＮ６〜約
８Ｎ２４０粒混合物を処理する。
この粒度がコランダム及びジルコンコランダムの場合に
は実際に最も要求されるものである。
は実際に最も要求されるものである。
このことは、特に酸化ジルコニウム含量が２５重重量部
あり、特にかたい材料特性によって約ＳＮ６〜５Ｎ２４
０粒での荒削シ作業に使用されるジルコンコランダムに
当てはまる。
あり、特にかたい材料特性によって約ＳＮ６〜５Ｎ２４
０粒での荒削シ作業に使用されるジルコンコランダムに
当てはまる。
高耐火性の無機硬質物からなる他の研摩材粒の場合にも
同様に行なう。
同様に行なう。
材料特性及び使用目的により、前記粒両分以外のものに
後処理を行なうことができる。
後処理を行なうことができる。
粒状研摩材の後処理のために使用されるボールミル又は
チューブミルは、１１リユーゲル“（Ｌｕｅｇｅｒ ）
第１６巻、４３７〜４３９頁（１９７０年）に詳説され
ている。
チューブミルは、１１リユーゲル“（Ｌｕｅｇｅｒ ）
第１６巻、４３７〜４３９頁（１９７０年）に詳説され
ている。
本発明により使用される規則的な幾何学的形状の粉砕体
としては、有利には２０〜６０叫の粉砕体とくに鉄球が
有利であることが実証された。
としては、有利には２０〜６０叫の粉砕体とくに鉄球が
有利であることが実証された。
原則として異なる直径の球体混合物を使用することもで
きる。
きる。
直方体の粉砕体も使用可能である。装入物の粗紡性を最
適に改良するためには、予備実験により処理時間、ボー
ルミルの直径及び回転数、粉砕体直径及び粉砕体重量、
装入物の重量及び粒度、装入物の粒形及び粗紡性につき
最適条件を確認するのが有利である。
適に改良するためには、予備実験により処理時間、ボー
ルミルの直径及び回転数、粉砕体直径及び粉砕体重量、
装入物の重量及び粒度、装入物の粒形及び粗紡性につき
最適条件を確認するのが有利である。
本発明の目的は、装入した全材料をボールミル又はチュ
ーブミル中で粉砕することではなく、不所望の低い粗紡
性を有する粒を所望の粗紡性を有する粒から分離するこ
とである。
ーブミル中で粉砕することではなく、不所望の低い粗紡
性を有する粒を所望の粗紡性を有する粒から分離するこ
とである。
実施例に示されるように、酸化ジルコニウム２５重量％
を含有するジルコンコランダムの場合に材料を長さ２０
０ ｃｍ、直径９０ｃｍのチューブミル中で２１ｒ、ｐ
、ｍで３時間処理する（その除核５００に９及び直径４
０朋の鉄球１０００Ａ−％φ；ミル中に存在する）場合
に良好な結果が得られる。
を含有するジルコンコランダムの場合に材料を長さ２０
０ ｃｍ、直径９０ｃｍのチューブミル中で２１ｒ、ｐ
、ｍで３時間処理する（その除核５００に９及び直径４
０朋の鉄球１０００Ａ−％φ；ミル中に存在する）場合
に良好な結果が得られる。
これよりも大きな球、すなわち直径８０ｍ＋ｎの鉄球を
例１に記載したと同じ条件で同じ装置中で使用する場合
には、実際に非常に高い嵩密度及び非常に高い粗紡性が
得られるが、同時に所望材料の非常に強−粗粉砕が生じ
る。
例１に記載したと同じ条件で同じ装置中で使用する場合
には、実際に非常に高い嵩密度及び非常に高い粗紡性が
得られるが、同時に所望材料の非常に強−粗粉砕が生じ
る。
他面で、直径〈４０咽の鉄球を使用する場合には作業は
高い時間消費を考慮すれば不経済である。
高い時間消費を考慮すれば不経済である。
粒の表示は１１研摩具製造用の研摩材粒のためのＦＥＰ
Ａ粒度標準、粒８〜２２０“（ＦＥＰＡ−Ｋｏｒｎｇｒ
ｏｓｓｅｎｓｔａｎｄａｒｄ ｆｕ”ｒ Ｓｕｈｌｅｉ
ｆｍｉｔｔｅｌｋｏｒｎｚｕｒ Ｈｅｒｓｔｅｌｌｕｎ
ｇ ｖｏｎ ５ｃｈｌｅｉｆｋ″ｏ’ｒｐｅｒｎ、
・Ｋ″”ｏ’ ｒｎｕｎ −ｇｅｎ ８ ｂｉｓ ２２
０ ）、Ａｕｓｇａｂｅ １３ ａ−Ｄ−６８により行
なった。
Ａ粒度標準、粒８〜２２０“（ＦＥＰＡ−Ｋｏｒｎｇｒ
ｏｓｓｅｎｓｔａｎｄａｒｄ ｆｕ”ｒ Ｓｕｈｌｅｉ
ｆｍｉｔｔｅｌｋｏｒｎｚｕｒ Ｈｅｒｓｔｅｌｌｕｎ
ｇ ｖｏｎ ５ｃｈｌｅｉｆｋ″ｏ’ｒｐｅｒｎ、
・Ｋ″”ｏ’ ｒｎｕｎ −ｇｅｎ ８ ｂｉｓ ２２
０ ）、Ａｕｓｇａｂｅ １３ ａ−Ｄ−６８により行
なった。
嵩密度測定は１１研摩材粒の嵩密度を測定するためのＦ
ＥＰＡ−標準法” （ＦＥＰＡ−８ｔａｎｄａｒｄ−Ｍ
ｅｔｈｏｄｅ ｚｕｒ Ｂｅｓｔｉｍｍｕｎｇ ｄｅｓ
Ｓｃｂｉｔｔｇｅｗｉｃｈｔｅｓ ｖｏｎ Ｓｃｈｌｅ
ｉｆｍｉｔｔｅｌｋｏｒｎ）第１版、１９６４年により
行なった。
ＥＰＡ−標準法” （ＦＥＰＡ−８ｔａｎｄａｒｄ−Ｍ
ｅｔｈｏｄｅ ｚｕｒ Ｂｅｓｔｉｍｍｕｎｇ ｄｅｓ
Ｓｃｂｉｔｔｇｅｗｉｃｈｔｅｓ ｖｏｎ Ｓｃｈｌｅ
ｉｆｍｉｔｔｅｌｋｏｒｎ）第１版、１９６４年により
行なった。
粗紡性はいわゆる１１バツテル法“（Ｂａｔｔｅｌｌｅ
−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ ；ヨーロッパの研摩材工業で試
験法として使用されるボールミル試験法）により測定し
た。
−Ｖｅｒｆａｈｒｅｎ ；ヨーロッパの研摩材工業で試
験法として使用されるボールミル試験法）により測定し
た。
該方法では研摩材粒からいわゆる定格粒を篩分けしかつ
ボールミル中で上述した条件下に材料の−が特定篩を通
過するようになるまで粉砕する。
ボールミル中で上述した条件下に材料の−が特定篩を通
過するようになるまで粉砕する。
この為に必要なミルの回転数を粗紡性の尺度とみなす。
次に実施例につき本発明を詳説する。
例１
アーク炉中で下記原料混合物を炭の添加下に溶融した：
酸化アルミニウムＣＢａｙｅｒ −Ｔｏｎｅｒｄｅ、Ａ
ｔ２０３９９．５重量係：残りＮａ２０）
７５０ ｋｇ酸化ジルコン〔ＺｒＯ２９９５重量重量部
り５ｉ０２及びＴｉＯ□）
２５０に９還元炭
１５府溶融物を厚壁の型に流し込んだ。
ｔ２０３９９．５重量係：残りＮａ２０）
７５０ ｋｇ酸化ジルコン〔ＺｒＯ２９９５重量重量部
り５ｉ０２及びＴｉＯ□）
２５０に９還元炭
１５府溶融物を厚壁の型に流し込んだ。
凝固後に塊状物を破砕機、ローラミル及び振動ミル中で
粗砕しく 〜３問）かつ籾温合物を衝突板に吹き付けて
衝突させることによって粒成形処理を行った。
粗砕しく 〜３問）かつ籾温合物を衝突板に吹き付けて
衝突させることによって粒成形処理を行った。
５Ｎ２４より微細な微細分を篩分けした後に、粉砕選別
を長さ２００ｃＷＬ、直径９０Ｃｍのチューブミル中で
２１ｒ、ｐ、ｒｌで行なうが、その際ミル中には粒状物
５００均及び直径４０叫の鉄球１０００ｋＶが存在臥処
理時間は３時間であった。
を長さ２００ｃＷＬ、直径９０Ｃｍのチューブミル中で
２１ｒ、ｐ、ｒｌで行なうが、その際ミル中には粒状物
５００均及び直径４０叫の鉄球１０００ｋＶが存在臥処
理時間は３時間であった。
こうして処理した粉砕物を公知方法により篩分けしてＳ
Ｎ６〜５Ｎ３０の粒にした。
Ｎ６〜５Ｎ３０の粒にした。
粗紡性及び嵩密度を前記のようにして測定した：粒番号
嵩密度 粗紡性ＳＮ８ ２３
４０９／ｌ １９１０００回転例２ チューブミルの装入物例１と同様。
嵩密度 粗紡性ＳＮ８ ２３
４０９／ｌ １９１０００回転例２ チューブミルの装入物例１と同様。
充填：粒５００ｋｇ、直径６０ｗｎの鉄球１０００ｋｇ
、処理時間３時間。
、処理時間３時間。
粒番号 嵩密度 粗紡性ＳＮ８
２３４５１／ｌ ２４５０００回転例１及び
例２によって、選別度を同じ嵩密度及びそれによって同
じ粒形の場合に条件を選択することによって意図的に調
整することができることが明らかである。
２３４５１／ｌ ２４５０００回転例１及び
例２によって、選別度を同じ嵩密度及びそれによって同
じ粒形の場合に条件を選択することによって意図的に調
整することができることが明らかである。
比較例
例１及び例２と同じ原料混合物を例１及び例２と同様に
して処理するが、チューブミルにおける本発明による後
処理は行なわなかった。
して処理するが、チューブミルにおける本発明による後
処理は行なわなかった。
下記値が測定された：
Claims (1)
- １ Ａｔ２０３含量１００〜４０重量係及びＺ ｒ０２
を含まないか又はＺ ｒ０２含量６０重量係までを含み
並びに通常の随伴物を有する高耐火性の無機硬質物から
なり、改良された粗紡桂を有し結晶微粒子の大きさ約７
０μ以下の粒状研摩材の製法において、微結晶性内部構
造を得るための公知方法により製造した、砕片状又は塊
状材料を３ｍｍまでに粉砕し、生じる粒を場合により衝
突板に吹付けることにより粒成形処理し、引続き粒を粉
砕体が規則的な幾何学的形、有利に球状であって１０〜
８０叫の直径を有するボールミル又はチューブミルを用
いて粉砕選別し、大体において多孔性か又は損傷個所を
有するかもしくは粗大結晶性の粒のみが粉砕されかつ残
余のものから分離されるようにすることを特徴とする粒
状研摩材の製法。
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| DE2420551 | 1974-04-27 |
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| JPS5817785B2 true JPS5817785B2 (ja) | 1983-04-09 |
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