DE2324222A1

DE2324222A1 - Ceramic binder for abrasive tools - of major alloying component and minor alkali(ne earth) phosphate, for improved props and wider application temp. range

Info

Publication number: DE2324222A1
Application number: DE19732324222
Authority: DE
Inventors: Michail Grigorjewitsch Efros; Tatjana Wiktorowna Egorowa; Lew Kiprijanowitsch Korotkij; Walentina Sergejewna Mironjuk; Witaly Sergejewitsch Pawlow
Original assignee: LE ABRASIWNIJ SAWOD IL ITSCH
Current assignee: LE ABRASIWNIJ SAWOD IL ITSCH
Priority date: 1973-05-14
Filing date: 1973-05-14
Publication date: 1974-12-05

Abstract

Ceramic binder comprises 70-90 wt.% of >=1 allowing component from B2O3, BaO and aluminosilicate and 30-10 wt.% alkali(ne earth) phosphate additive. Prodn. temps. 900-1280 degrees C can be used, so that the binder is suitable for use with cubic BN and diamond as well as electro-corundum. Used at 60 m/sec., the tools show an improvement of 20-25% compared with conventional binders under equiv. conditions of prodn.

Description

KERAMISCHES BINDEMITTEL FÜR SCHLEIFWERKZEUGE Die vorliegende Erfindung betrifft die Herstellung von Schleifwerkzeug, und insbesondere von keramischen Bindemitteln für Schleifwerkzeuge. CERAMIC BINDING AGENT FOR GRINDING TOOLS The present invention relates to the manufacture of grinding tools, and in particular of ceramic binders for grinding tools.

Die Erfindung kann weitgehend bei der Herstellung von Schleifwerkzeug aus verschledenen Elektrokorunden, kublschem Bornitrid und Dlamanten verwendet werden. The invention can be used extensively in the manufacture of abrasive tools made of various electro corundum, kublschem boron nitride and diamond can be used.

Weit bekannt sind keramische Bindemittel für Schleifwerkzeug auf der Grundlage von Glas mit legierenden Komponenten und Zusätzen. Ceramic binders for grinding tools are widely known based on glass with alloying components and additives.

Bekannt ist beispielsweise das keramische Bindemittel auf dez Grundlage von Glas mlt folgenden leglerenden Komponenten: Boroxid - 5 Gew.% Alumosilikate - 65 Gew.% und einem Zusatz aus @ Bariumoxyd, in einer Menge von 30 Gew.%. For example, the ceramic binder on a dec basis is known of glass with the following components: boron oxide - 5% by weight Aluminosilicates - 65% by weight and an addition of @ barium oxide, in an amount of 30% by weight.

Zu den Hauptnachteilen dieses bekannten Bindemittels gehört dle niedrige Benetzbarkeit und als Folge eine niedrige Adhäsion an dem Schleifkorn. Außerdem weist das erwähnte Bindemittel elne ungenügende Reaktionsfähigkeit auf, was einen ungänstigen Einfluß auf die mechanlsche Festlgkelt des Schleifwerkzeugs ausübt, indem es seine technologischen Möglichkeiten einschränkt. One of the main disadvantages of this known binder is the low one Wettability and, as a result, poor adhesion to the abrasive grain. aside from that if the aforementioned binder has insufficient reactivity, which is a has an unfavorable influence on the mechanical fixation of the grinding tool, by limiting its technological capabilities.

Im Fertigerzeugnis -- dem Schleifwerkzeug -- gewährleistet das bekannte keramische Bindemittel keine gewünschte Homogenität der Ausgangskomponenten, was eine mangelhafte Einhüllung der Körner des Schleifstoffs durch das Bindemittel verursacht, wodurch die Festigkeit des Schleifwerkzeugs stark herabgesetzt wird. The well-known is guaranteed in the finished product - the grinding tool Ceramic binders do not have the desired homogeneity of the starting components, what causes inadequate coating of the grains of the abrasive material by the binder, whereby the strength of the grinding tool is greatly reduced.

Das Vorhandensein schwer schmelzbarer Komponenten (Alumosilikate) in der Zusammensetzung des Bindemittels erfordert die Durchführung des Röstens des Schleifwerkzeugs(das mit diesen Bindemitteln hergestellt wurde) bei genugend hoher Temperatur (mehr als 1270°C). The presence of difficult-to-melt components (aluminosilicates) in the composition of the binder requires the implementation of the roasting of the Grinding tool (made with these binders) at a sufficiently high Temperature (more than 1270 ° C).

Bekanntlich beträgt dle maximale Erhitzungstemperatur von kubischem Bornitrid an der Luft, die keine Zerstörung der Mikrooberfläche seiner Kristalle herbeiführt, 1000°C. Der Diamant oxydiert bei noch niedrigerer Temperatur; folglich kann das bekannte keramische Bindemittel zur Herstellung von Schleifwerkzeug aus kubischem Bornitrid und Diamanten nicht angewandt werden. As is known, the maximum heating temperature of cubic Boron nitride in air that does not destroy the micro-surface of its crystals causes, 1000 ° C. The diamond oxidizes at an even lower temperature; consequently can use the well-known ceramic binder for the production of grinding tools cubic boron nitride and diamonds are not used.

Dis relativ niedrige mechanlsche Festigkeit des mit den erwähnten keramischen Bindemitteln hergestellten Schleifwerkzeugs, die 120 kp/cm2 nicht übersteigt, schränkt den Einsatz dieses Werkzeugs beim Schnellachleifen ein. The relatively low mechanical strength of those mentioned abrasive tool made of ceramic binders, which does not exceed 120 kp / cm2, restricts the use of this tool for rapid grinding.

Bekannt sind auch keramische Bindemittel für Schleifwerkzeug aus uberharten Stoffen (kubischem Bornitrid und Dlamanten) auf der Basis von Glas mit einer legierenden Komponente - dem Boroxid in einer Menge von 30 bis 75 Gew.% und Zusätzen in Form verschiedener Oxyde: Lithiumoxid, Bleioxid, Natriumoxid, Kaliumoxide -in einer Lenge von 25 bis 75 Gew.%. Diese keramischen Bindemittel sind leicht schmeizbar (die Schmelztemperatur beträgt etwa 800°C). Ceramic binders for grinding tools are also known superhard materials (cubic boron nitride and diamonds) based on glass with an alloying component - the boron oxide in an amount of 30 to 75% by weight and Additions in the form of various oxides: lithium oxide, lead oxide, sodium oxide, potassium oxide -in a length of 25 to 75 wt.%. These ceramic binders are easily meltable (the melting temperature is around 800 ° C).

Für sie ist eine langwierige thermische Behandlung des Schleifwerkzeugs kennzeichnend, was sich ungünstig auf dis Integrität des Korns im Schleifstoff auswirkt.For them there is a lengthy thermal treatment of the grinding tool characterizing what has an adverse effect on the integrity of the grain in the abrasive material.

Auserdem muß betont werden, daß die Herstellungstechnologie dleser keramischen Bindemittel ein Fritten bei hoher Temperatur (1400-1450°C) vorsieht; was ein mühsamer, zeitraubender wie auch kostspieliger Arbeitsgang ist, der spezlelle Räume und Ausrüstungen erfordert (Schmelzöfen, Beschickungs- und Vertilationsanlagen, Granulatoren). It must also be emphasized that the manufacturing technology is more difficult ceramic binder provides a high temperature frit (1400-1450 ° C); what is a laborious, time-consuming as well as costly operation, the special one Requires rooms and equipment (melting furnaces, loading and ventilation systems, Granulators).

Die für dlese Bindemittel verwendeten Zusätze gehören auch zu den teuren Werkstoffen. The additives used for these binders are also among the expensive materials.

Die vorliegende Erfindung bezweckt die Beseitigung der erwähnten Nachteile. The present invention aims to obviate the aforementioned Disadvantage.

Der Erfindung wurde die Aufgabe zugrundegelegt, ein keramider sches Bindemittel für Schleifwerkzeuge auf#Basis von Glas mit solchen legierenden Komponenten und solchen Zusätzen zu entwickeln, einem daß diese keramische Bindemittel in # breiten Bereich technologischer Möglichkeiten Anwendung finden können und hohe Güte des Schielfwerkzeugs, hergestellt nicht nur aus verschiedenen Elektrokorunden, sondern auch aus kubischem Bornitrid und Diamanten, gewährleistet ist. The invention was based on the object of a ceramider sches Binder for grinding tools based on # glass with such alloying components and to develop such additives that these ceramic binders in # wide range of technological possibilities can be used and high quality of the squint tool, made not only from different electrocorundums, but also made of cubic boron nitride and diamonds.

Diese Aufgabe wird mit Hilfe so eines keramischen Bindemittels der auf Grundlage von Glas gelöst, das erfindungsgemäß zumindest eine legierende Komponente, gewählt aus der Gruppe, die aus Boroxld, Alumosilikaten und Bariumoxid besteht, in einer Menge von 70--90 Gew.% und als Zusatz Phosphate von Alkali- bzw. Erdalkalimetallen in einer Menge von 10-30 Gew.% enth@lt. This task is done with the help of such a ceramic binder solved on the basis of glass, which according to the invention contains at least one alloying component, selected from the group consisting of boron oxide, aluminosilicates and barium oxide, in an amount of 70-90% by weight and as an additive, phosphates of alkali or alkaline earth metals Contains in an amount of 10-30% by weight.

Allgemein bekannt tragt die erwähnte Gruppe, bestehend aus Boroxid, Alumosilikaten und Bariumoxid, zur Steigerung der mechanischen Festlgkelt der keramischen Bindemittel und zur Verbesserung ihrer physikalisch-chemischen Eigenschaften bei. Generally known, the mentioned group, consisting of boron oxide, Aluminosilicates and barium oxide to increase the mechanical strength of the ceramic Binders and to improve their physicochemical properties.

Das Boroxid trägt zur Steigerung der Raktions fähigkeit und zur Vergrößerung der Adhäsionseigenschaften der keramischen Bindemltteln in bezug auf das Schleifmittel bei, wie z.B. in bezug auf verschiedene Elektrokorunde, was letzten Endes dle Bindungsfestigkeit der Schleifkörner mlt dem Bindemittel vergrößert und dem Schleifwerkzeug eine hohe mechanische Festigkeit verleiht. The boron oxide contributes to the increase of the reactivity and to the enlargement the adhesion properties of the ceramic binders with respect to the abrasive in, for example, with respect to various electrocorundums, which ultimately affects the bond strength the abrasive grains increase the size of the binder and the abrasive tool a high level gives mechanical strength.

Dazu tragen auch die nahe zusammenliegenden Koeffizienten der Wärmeausdehnung von Borglas und Elektrokorunden bei.The closely related coefficients of the Thermal expansion of boron glass and electrical corundum.

Dle Anwendung von Alumosilikaten im keramischen Bindemittel fuhrt zur Bildung einer hochfesten keramischen Struktur des Bindemittels, da sle dle Rolle von Mineralisatoren der Kristallisation von Magnesiumspinellen spielen, did das Bindemittel festigen. The use of aluminosilicates in ceramic binders leads to form a high-strength ceramic structure of the binder, as sle dle roll of mineralizers playing the crystallization of magnesium spinels, did that Solidify the binder.

Das Bariumoxid tragt in noch größerem Maße als das Boroxid zur Steigerung der Stabilität des Kristallgitters von Glas und zur Verbesserung der Adhäsionseigenschaften des keramischen Bindemittels in bezug auf das Schleifkorn bei, was eine Steigerung der mechanlschen Festigkeit des Schleifwerkzeugs zur Folge hat. The barium oxide contributes to an even greater extent than the boron oxide for enhancement the stability of the crystal lattice of glass and to improve the adhesive properties of the ceramic binder in relation to the abrasive grain, which is an increase the mechanical strength of the grinding tool.

Der quantitative Gehalt an Komponenten der erwähnten Gruppe ist durch die Menge der in das Bindemittel eingeführten Phosphate bedingt. The quantitative content of components of the mentioned group is through determines the amount of phosphates introduced into the binder.

Es wurde festgestellt, daß phosphorhaltlges Glas unter glelchen Bedingungen eine höhere mechanische Festigkeit und ein niedrigeres Elastizitätsmodul aufweist als bor- bzw. barlumhaltages Glas. Außerdem setzt das Vorhandensein von Phosphaten im Bindemittel (im erwähnte n Verhältnis) die Feuerfestigkeit der Schleifmasse (d.h. des Schleifmittel mit dem keramischen Bindemittel) herab und steigert gleichzeitig die Reaktionsfähigkeit dee Bindemittels (bezuglich des Schleifmittels) und somit auch selne Adhäsion in bezug auf das Korn (des Schleifmittels). Die Adhäsions fähigkeit des Bindemittels ist von wesentlicher Bedeutung f"ur die Gewinnung eines hochqualitativen Schleifwerkzeugs aus kublschem Bornitrid und Diamanten. It was found that phosphorus-containing glass under the same conditions has a higher mechanical strength and a lower modulus of elasticity as boron or barlumhaltages glass. It also continues the presence of phosphates in the binder (in the aforementioned n ratio) the fire resistance of the grinding compound (i.e. the abrasive with the ceramic binder) decreases and increases at the same time the reactivity of the binder (with respect to the abrasive) and thus also self adhesion with respect to the grain (of the abrasive). The ability to adhere The binder is essential for obtaining a high quality Grinding tool from kublschem Boron nitride and diamonds.

Wir haben ermittelt, daß slch der Gehalt an Phosphaten der Alkali- und Erdalkalimetalle in eiher Menge von 10 bis 30 Gew.% am günstigsten auf die Verbesserung der physikalisch-mechanischen Eigenschaften des Bindemittels auswirkt, was zur Steigerung der mechanischen Festigkeit des Schleifwerkzeugs aus verschiedenen Elektrokorunden, kubischem Bornitrid und Diamanten führt. Der Gehalt an erwähnten Phosphaten im Bindemittel von über 30 Gew.% fiihrt zu einer bedeutenden Verringerung der Eeuenf@stigkeit des Bindemittels wie auch seiner Zählgkeit. Diese Erscheinung wirkt sich bei der thermischen Behandlung des Schleifwerkzeugs aust Es konnen Deformationen des hergestellten Werkzeugs vorkommen. We have determined that the phosphate content of the alkali and alkaline earth metals in an amount of from 10 to 30 weight percent is most beneficial to the improvement the physico-mechanical properties of the binder affects what increases the mechanical strength of the grinding tool made from different electrocorundums, cubic boron nitride and diamond leads. The content of the mentioned phosphates in the binder of more than 30% by weight leads to a significant reduction in the strength of the Binder as well as its number. This phenomenon affects the thermal Treatment of the grinding tool as a result of deformations of the tool produced occurrence.

Der Gehalt an Phosphaten der Alkali- und Erdalkalimetalle in einer Menge weniger als 10 Gew.% fÜhrt nlcht zur gewünschten Steigerung der mechanischen Festigkeit des Schleifwerkzeugs, da diese Menge zur Vergrößerung der Reaktions fähigkeit des Bindemittels und zur Steigerung seiner Benetzbarkeit hinsichtlich des Schleifkorns wie auch zur Verringerung der Feuerfestigkeit nicht ausreicht. The content of phosphates of the alkali and alkaline earth metals in one An amount less than 10% by weight does not lead to the desired increase in the mechanical Strength of the grinding tool, as this amount increases the ability to react of the binder and to increase its wettability with regard to the abrasive grain nor is it sufficient to reduce the fire resistance.

Die Zusammensetzung des erfindungsgemäßen keramischen Blndemittels gestattet das Rösten des Schleifwerkzeugs in einem breiten Temperaturenbereich von 900 bis 12800C, was dle Herstellung eines hochqualitativen Schleifwerkzeugs gewäghrleistet, welches über hohe Widerstandsfähigkeit und mechanische Festigkeit während des Betriebs bei hohan Bearbeitungsgeschwindigkeiten (z.B. bei einer Geschwindigkeit von 60 m/sek) gewährleistet. The composition of the ceramic binder according to the invention allows the grinding tool to be roasted over a wide temperature range of 900 to 12800C, which guarantees the production of a high quality grinding tool, which has high resistance and mechanical strength while of operation at high machining speeds (e.g. at a speed of 60 m / sec).

Es wirkt sich günstig auf das gestellte Ziel aus, wenn das keramische Bindemittel als legierende Komponente Boroxid in einer Menge von 75 bis 85 Gew.% und als Zusatz - das Phosphat der Alkalimetalle in einer Menge von 10 bis 20 Gew.% entblt, das in Kombination mlt Tonerde in elner Menge bls zu 5 Gew.% genommen wird. It has a beneficial effect on the goal set if the ceramic Binder as an alloying component boron oxide in an amount of 75 to 85% by weight and as an additive - the phosphate of the alkali metals in an amount of 10 to 20% by weight deflated, which is taken in combination with alumina in an amount of up to 5% by weight.

Das Vorliegen von Alkalimetallphosphat in einer Menge von 10 bis 20 Gew.% im Bindemittel gewährleistet die Gewinnung einer notwendigen Verbindung von Eigenschaften in dlesem Bindemittel, d.h. die Steigerung der Adhäsion des Bindemittels an dem Schleifkorn, die Vergrößerung seiner Reaktionsfähigkeit und infolgedessen die Steigerung der Festigkeit des Sohleifwerkzeugs. The presence of alkali metal phosphate in an amount from 10 to 20% by weight in the binder ensures that a necessary connection is obtained of properties in the binder, i.e. the increase in the adhesion of the binder on the abrasive grain, increasing its reactivity and consequently increasing the strength of the sole grinding tool.

Das keramische Bindemittel kann für eln Schleifwerkzeug empfohlen werden, das aus kublschem Bornitrid und Dlamanten besteht. The ceramic binder can be recommended for grinding tools made of kublschem boron nitride and diamonds.

Die gegebene Zusammensetzung des Bindemittels gewährleistet infolge des Vorhandenselns ziemlich leicht schmelzbarer Komponenten (Phosphat der Alkalimetalle, Boroxid,) die Feuerfestigkeit des Bindemittels (780-800°C), was dle Herstellung des Werkzeugs aus kubischem Bornitrid und Diamanten ermöglicht.The given composition of the binder ensures as a result the presence of fairly easily fusible components (phosphate of the alkali metals, Boron oxide,) the fire resistance of the binder (780-800 ° C), what dle manufacture of the tool made of cubic boron nitride and diamonds.

Zur Verbesserung der physikalish-chemischen Eigenschaften des Bindemittels selbst wird in seine Zusammensetzung Tonerde eingeführt, die bei hohen Rösttemperaturen des Schleifwerkzeugs mit dem Alkalimetallphosphat in Reaktion tritt und eine Verbindung schafft, dle das Bindemittel festlegt. To improve the physicochemical properties of the binder itself is introduced into its composition alumina, which is made at high roasting temperatures of the grinding tool reacts with the alkali metal phosphate and forms a compound creates dle determines the binding agent.

Wir haben ermittelt, daß ein Gehalt das Bindemittels an Tonerde über 5 Gew.% seine Feuerfestigkeit steigert, was sich ungünstig auf die Integrität des Korns beim Rösten des Schleifwerkzeugs aus kubischem Bornitrid und Diamanten auswirkt. We have determined that the binder contains more than alumina 5% by weight increases its fire resistance, which adversely affects the integrity of the Grain when roasting the grinding tool made of cubic boron nitride and diamonds.

Die gewählte Menge an Boroxid ist durch den Gehalt an Alkalimetallphosphat bedingt, das in Verblndung mit Tonerde genommen wird. The amount of boron oxide chosen is due to the alkali metal phosphate content conditional, which is taken in connection with clay.

Ein solches keramlsches Bindemittel kann erfolgreich fur dle Herstellung von Schleifwerkzeug aus kubischem Bornitrid und Diamanten verwendet werden.Such a ceramic binder can be used successfully for manufacture Cubic boron nitride and diamond grinding tools.

Es ist zweckmäßig, das Boroxid in Form von Borglas zu verwenden. It is appropriate to use the boron oxide in the form of boron glass.

Nicht minder günstig ist die Einführung von Alumosilikaten in einer Menge von 40 bis 65 Gew.% in Kombination mit 20--35 Gew.% Bariumoxid als legierende Komponente, wle auch die Einführung von 10--30 Gew.% Natriumphosphat als Zusatz. The introduction of aluminosilicates in one is no less cheap Amount of 40 to 65% by weight in combination with 20-35% by weight of barium oxide as an alloying agent Component, also want the introduction of 10-30% by weight sodium phosphate as an additive.

Allgemein bekannt ist, daß das Alumosilikate enthaltendes Glas ein starres Strukturgitter aufweist, welches eine ausrelchende mechanische Festigkeit des Glases bedingt. Wenn man Alumosili-@ate in Verbindung mlt Barlumoxld und einem Zusatz von Natriumphosphat (in erwähnten Mengen) Verwendet, erhält man dank der Einführung von Ionen des Bariumoxids und Phosphors in das Kristallgitter der Alumosilikate und dank der Ausfüllung ihrer Defektdefektstellenfreies stellen ein stabiles Kristallgitter des Glases, welches dem erfindungsgemäßen keramischen Bindemittel hohe mechanische Festigkeit verleiht. Dieses keramische Bindemittel verfügt über eine Feuerfestigkeit von etwa 1000-1100°C und gestattet das Rösten von Schleifwerkzeug bel einer Temperatur von 12700C. It is generally known that the aluminosilicate-containing glass is a has a rigid structural grid, which has sufficient mechanical strength of the glass. If you combine Alumosili- @ ate with Barlumoxld and a Addition of sodium phosphate (used in the quantities mentioned) is obtained thanks to the Introduction of ions of barium oxide and phosphorus into the crystal lattice of aluminosilicates and thanks to the filling of their defect-free place a stable crystal lattice of the glass, which the ceramic binder according to the invention gives high mechanical strength. This ceramic binder has a fire resistance of about 1000-1100 ° C and allows the roasting of grinding tools at a temperature of 12700C.

Das erwähnte Bindemittel ist für dle Herstellung von Schleifwerkzeug, hauptsächlich aus Elektrokorunden, gedacht. The mentioned binding agent is for the production of grinding tools, mainly made of corundum, thought.

Die Alumosilikate können im erfindungsgemäßen keramischen Bindemittel in Form von feuerfestem Ton in einer Menge von 25--40 Gew.% vertreten seln, den man in Verbindung mit 15-25 Gew.% Perlit nimmt. The aluminosilicates can be used in the ceramic binder according to the invention in the form of refractory clay in an amount of 25-40% by weight one takes in connection with 15-25 wt.% Perlite.

Der feuerfeste Ton beeinflußt in diesen Mengen günstig die Plastizität des keramischen Bindemittels, was dle Formelgenschaften der Schleifmasse verbessert. Dle Verwendung von Perlit (in erwähnter Menge) im keramischen Bindemittel tragt in noch größerem Grade zur Bildung einer hochfesten keramischen Struktur des Bindemittels bei, da der Perlit neben den ihm eigenen guten minenalisierenden Eigenschaften die physikalisch-chemischen Eigenschaften des Bindemittels verbessert, indem es seine Viskosität günstig beeinflußt, was in der Folge zu einer besseren Einhüllung der Körner des Schleifstoffes führt. In these quantities, the refractory clay has a beneficial effect on the plasticity of the ceramic binder, which improves the formula properties of the grinding compound. The use of perlite (in the amount mentioned) in the ceramic binder is beneficial to an even greater extent to form a high-strength ceramic structure of the binder because the pearlite besides its own good mineralizing properties the physicochemical properties of the binder improved by its Viscosity influenced favorably, which in the consequence to a better envelopment of the Grains of abrasive leads.

Mit der Vergrößerung des Gehalts an Perlit im Blndemlttel kann man das Quellen des Schleifwerkzeugs belm Rösten herbeiführen, während bei nichtgenügender Menge der gewünschte Prozeß der Mineralbildung im Bindemittel ausbleibt@. With the increase in the perlite content in the Blndemlttel one can cause the grinding tool to swell during roasting, while if it is not enough Amount of the desired process of mineral formation in the binder does not occur @.

Der gesamte Gehalt an feuerfestem Ton und Perlit ist durch den Gehalt an Alumosilikat im Bindemittel bedingt. All of the refractory clay and perlite content is through the Contingent on aluminosilicate in the binder.

Aus ökonomischen Erwägungen kann man statt Bariumoxid auch Bariumglas verwenden. For economic reasons, barium glass can also be used instead of barium oxide use.

Es ist ratsam, der Zusammensetzung des oben erwähnten keramischen Bindemittels Tonerde bis 5 Gew.% beizugeben. It is advisable to consider the composition of the ceramic mentioned above To add binding agent alumina up to 5% by weight.

Wie oben erwähnt, bildet die Tonerde, indem sie beim Rösten Schleifwerkzeugs des mit dem Natriumphosphat in Reaktion tritt, eine hochfeste Verbindung. Wenn der Gehalt an Tonerde im Bindemittel mehr als 5 Gew.% ausmacht, so verschlechtert slch seine Reakttonsfähigkeit und steigt dle Zähigkeit, was sich ungünstig auf die mechanlsche Festigkeit des Schleifwerkzeugs auswirkt. As mentioned above, the alumina forms when roasting an abrasive tool which reacts with the sodium phosphate, a high-strength compound. If the The content of alumina in the binder is more than 5% by weight, so it deteriorates its reactivity and increases the toughness, which is unfavorable to the mechanical Strength of the grinding tool.

Das erwähnte keramlsche Bindemittel kann man zur Herstellung von Schleifwerkzeug aus verschledenen Elektrokorunden empfehlen. The ceramic binder mentioned can be used for the production of Recommend grinding tools made from various electro corundum.

Das erfindungsgemäße keramische Bindemittel verfügt dank seiner legierenden Komponenten und Zusätze über einen großen Bereich technologischer Möglichkeiten, da es erfolgreich bei der Herstellung von Schleifwerkzeug nicht nur aus verschied@nen Elektrokorunden, sondern auch aus kubischem Bornitrid und Diamanten verwendet werden kann. The ceramic binder according to the invention has thanks to its alloying Components and accessories over a wide range of technological possibilities, because it is successful in the manufacture of grinding tools not only from different Electro-corundum, but also from cubic boron nitride and diamonds can be used can.

Nachstehend wird die vorliegende Erfindung durch konkrete Ausführungsbeispiele erläutert. In the following, the present invention will be explained by way of concrete working examples explained.

Zur Bestätigung des oben Gesagten wurde dle Feuerfestigkeit der keramischen Bindemittel auf der Basis von Glas mit legierenden Komponenten und Zusätzen, wie erfindungsgemäß vorgesehen, geprüft und die mechanische Festigkeit des mit diesen Bindemitteln hergestellten Schleifwerkzeugs getestet. To confirm the above, the fire resistance of the ceramic Binder based on glass with alloying components and additives, such as provided according to the invention, checked and the mechanical strength of the with these Binders produced Grinding tool tested.

In nachstehender Tabelle 1 werden konkrete Zusammensetzungen (Nr. 1--11) des erfindungsgemäßen keramischen Bindemittels angeführt, die erfindungsgemäß folgende legierende Komp@nente aufweisen als Boroxid - Borglas; als Alumosilikate - feuerfester Ton in Kombination mit Perlit; als Bariumoxid - Bariumglas; als Zusätze - Natriumphosphat, Kaliumphosphat, Kalziumphosphat, einzeln genommen bzw. in Verbindung mit Tonerde. In Table 1 below, specific compositions (No. 1--11) of the ceramic binder according to the invention listed, according to the invention have the following alloying components as boron oxide - boron glass; as aluminosilicates - refractory clay in combination with perlite; as barium oxide - barium glass; as additives - Sodium phosphate, potassium phosphate, calcium phosphate, taken individually or in combination with clay.

Tabelle 1 Lfd.Nr. Legierende Zusammensetzung des keramischen Bindemittels in Gew.% Komponenten und Zusätze (in Gew.%) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. Borglas 80 80 80 75 2. feuerfester Ton 30 30 35 35 30 25 30 3. Perlit 15 15 20 20 25 20 25 4. Bariumlas 30 30 35 35 20 20 20 5. Natriumphosphat 20 20 25 10 20 30 6. Kaliumphosphat 20 25 7. Kalziumphosphat 20 10 20 8. Tonerde 5 5 5 5 Dle Komponenten des Bindemittels wurden bis zum pulverförmigen Zustand zerkleinert und durch ein Sieb mit von 0,063 mm - Maschen weite bis 3% Rückstand durchsiebt. Danach wurden sie nach der bekannten Technologie bis zur Gewinnung eines homogenen Gemisches vermischt. Aus jedem gewonnenen Gemisch - dem Bindemittel - wurde eine Probe genommen und in an sich bekannter Weise auf Feuerfestigkeit untersucht. Die Ergebnisse werden in Tabelle 2 angeführt.Table 1 No. Alloying composition of the ceramic binder in% by weight components and additives (in% by weight) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1. Boron glass 80 80 80 75 2nd refractory clay 30 30 35 35 30 25 30 3rd perlite 15 15 20 20 25 20 25 4. Barium glass 30 30 35 35 20 20 20 5. Sodium phosphate 20 20 25 10 20 30 6. Potassium phosphate 20 25 7. Calcium phosphate 20 10 20 8. Alumina 5 5 5 5 The components of the binder were crushed to a powdery state and through a Sieve with a mesh size of 0.063 mm to 3% residue. After that were they are mixed according to the known technology until a homogeneous mixture is obtained. A sample was taken from each mixture obtained - the binder - and put into examined in a known manner for fire resistance. The results are in Table 2 listed.

Tabelle 2 Keramisches Bindemittel Nr. Table 2 Ceramic Binder No.

a 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Fe uerfestigkeit in °C 760 780 820 830 980 1070 1060 1080 1100 1080 1120 Aus der angeführten Tabelle ist ersichtlich, daß das erfindungsgemäße keramische Bindemittel eine Feuerfestigkeit in einem großen Temperaturenbereich besitzt. Dieser Umstand gestattet eine Zusammensetzung des keramischen Bindemittels zur Herstellung von Schleifwerkzeug aus verschiedenen Elektrokorunden, kubischem Bornitrid und Diamanten zu wah"len. a 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Fire resistance in ° C 760 780 820 830 980 1070 1060 1080 1100 1080 1120 The table below shows that the ceramic binders according to the invention have fire resistance in a wide temperature range owns. This fact allows a composition of the ceramic binder for the production of grinding tools from various electrical corundums, cubic Boron nitride and diamonds to choose.

Weiterhin wurde das gewonnene Bindemittel mit Dextrin und einem Schleifmittel, beispielsweise mit welßem Elektrokorund, zuvor angefeuchtet mit flüssigem Wasserglas, (Zusammensetzung in Gew.% 29,7 SiO2; 11,8 Na2O; 58,5 H2O) vermiscnt. Furthermore, the binder obtained was treated with dextrin and an abrasive, for example with white electrical corundum, previously moistened with liquid water glass, (Composition in% by weight 29.7 SiO2; 11.8 Na2O; 58.5 H2O) mixed.

Die gewonnene Schleifmasse hatte folgende Zusammensetzung der Schicht, (in Gew.%): Schleifmittel mit Korngröße von ca. 400 µm - 100,0; erfindungsgemäßes keramisches Bindemittel - 9,7; flüssiges Wasserglas - 4,2; Dextrin - 2,0. The resulting grinding material had the following composition of the layer, (in% by weight): Abrasives with a grain size of approx. 400 µm - 100.0; according to the invention ceramic binder - 9.7; liquid water glass - 4.2; Dextrin - 2.0.

Das Volumengewicht der Schlelfmasse betrug 2,28 g/cm3. The volume weight of the Schlelf mass was 2.28 g / cm3.

Die Zusammensetzung der Schleifmasse kann in Abhängigkeit von den gewünschten Daten des Schleifwerkzeug@ verändert werden. The composition of the abrasive composition can vary depending on the desired data of the grinding tool @ can be changed.

Die gewonnene Masse wurde auf übliche Welse (Fachleuten, die auf diesem Gebiet tätig sind, wohlbekannt) geformt. The mass obtained was on usual catfish (experts working on working in this field, well known).

Das Schleifwerkzeug wurde in einem Tunnelofen nach der bekannten Technologie bei einer maximalen Temperatur von 1270°C und bel einer Haltedauer bei dieser Temperatur von etwa 2 Stunden geröstet. The grinding tool was in a tunnel furnace according to the known Technology at a maximum temperature of 1270 ° C and for a holding period roasted at this temperature for about 2 hours.

Die niedrige Feuerfestigkeit des erfindungsgemäßen Bindemittels (Nr. 1--4, Tabelle Nr. 2) gestattete eln Rösten des Schleifwerkzeugs bei 10000C durchzufuhren und den Röstzyklus um das Anderthaibfache im Vergleich zum Röstzyklus des mit bekannten Bindemitteln gleicher Art hergestellten Werkzeugs zu kürzen. The low fire resistance of the binder according to the invention (No. 1--4, Table No. 2) allowed roasting of the grinding tool at 10000C and the roasting cycle by a factor of one and a half compared to the roasting cycle of the known with To shorten binders of the same type manufactured tool.

Dies ermöglicht eine merkliche Senkung der Selbstkosten des Schleifwerkzeugs dank der Kürzung seines Röstzyklus (Verringerung des Stromaufwands, Vergrößerung der Lebensdauer der Rostöfen).This enables a noticeable reduction in the cost of the grinding tool thanks to the shortening of its roasting cycle (reduction in electricity consumption, increase in size the service life of the grate ovens).

Das erwähnte keramische Bindemittel kann dank seiner niedrlgen Feuerfestigkeit erfolgrelch für die Herstellung von Schleifwerkzeug, hauptsächlich aus kubischem Bornitrid und Diamanten, Anwendung finden, das zur Bearbeitung von Hartstoffen bestimmt tst, wobei elne um 20% größere Widerstandsfähigkeit im Vergleich zum Schleifwerkzeug aus kublschem Bornitrid (und Diamanten) mit bekannten gleichartigen Bindemitteln erzielt wird. The ceramic binder mentioned can, thanks to its low Fire resistance Successful for the production of grinding tools, mainly from cubic Boron nitride and diamonds, application intended for machining hard materials tst, with elne 20% greater resistance compared to the grinding tool Made of kublschem boron nitride (and diamonds) with known similar binders is achieved.

In der Tabelle 3 sind die Ergebnisse von Prüfungen der mechanischen Festigkeit des Schleifwerkzeugs aus Elektrokorund mSt dem erfindungsgemäßen keramischen Bindemittel angeführt. In Table 3 are the results of tests of the mechanical Strength of the grinding tool made of electro corundum mSt the ceramic according to the invention Binders listed.

Tabelle 3 Keramisches Bindemittel Nr. Table 3 Ceramic Binder No.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Mecha@ alsche Reißfestigkeit kp/cm2 117,1 112,5 110,7 121,3 129,1 130,0 125,2 127,0 133,1 140,0 125,3 Anmerkung: Bei Herstellung von Schleifwerkzeug aus Diamanten und kubischem Bornitrid ist der Füllstoff hauptsächlich Elektrokorund, deshalb ist die erwähnts Charakteristik für Schleifwerkzeug aus Elektrokorund angeführt. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 Mecha @ al tear strength kp / cm2 117.1 112.5 110.7 121.3 129.1 130.0 125.2 127.0 133.1 140.0 125.3 Note: During manufacture of diamond and cubic boron nitride grinding tool, the filler is mainly Electro-corundum, therefore the mentioned characteristics for grinding tools made from electro-corundum cited.

Dank der Anwendung des Bindemittels mit erfindungsgemäßer Zusammensetzung erhöht sich die Festigkeit des Schleifwerkzeugs um 15--20%, seine Verschleißfestigkeit und die spezifische Leistungsfähigkeit vergrößern sich um 20%. Thanks to the use of the binder with the composition according to the invention the strength of the grinding tool increases by 15--20%, its wear resistance and the specific performance increase by 20%.

Die durchschnittliche Lebensdauer zwischen dem Abziehen (in der Zahl bearbeiteter Teile) des Schleifwerkzeugs mit dem erfindungsgemäßem keramischen Bindemittel liegt um 25% höher als die durchschnittliche Lebensdauer des Schleifwerkzeugs mit bekannten gleichartigen keramlschen Bindemitteln, was einer Vergrößerung der Leistungsfähigkeit des Schleifprozesses um das 1,5-2fache gleichkommt. The average lifespan between peelings (in number machined parts) of the grinding tool with the ceramic binder according to the invention is 25% longer than the average service life of the grinding tool known similar ceramic binders, which increases the performance of the grinding process is equivalent to 1.5-2 times.

Claims

PATENT CLAIMS:

the 1st ceramic binder for grinding tools on the basis of # of glass with alloying components and additives r n e t that there is at least one alloying component selected from the group that Contains boron oxide, aluminosilicates and barium oxide, in an amount of 70-90% by weight and as an additive, phosphates of the alkali or alkaline earth metals in an amount of 10 to Contains 30% by weight.

2. Ceramic binder according to claim 1, d a d u r ch g e k e n n z e 1 c h n e t that ws as an alloying component boron oxide in an amount of 75-85% by weight and, as an additive, alkali metal phosphate in an amount of 10-20% by weight, which is taken in combination with alumina up to 5% by weight.

3. Ceramic binder according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n z e X c h n e t that boron glass is used as boron oxide.

4. Ceramic binder according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n ze S h n e t that there are as alloying components aluminosilicates in a lot of 40-65% by weight and barium oxide in a small amount of 20-35% by weight and as an additive 10-30 Contains% by weight sodium phosphate.

5. Ceramic binder according to claim 4 d a d u r c h g e k e n n z e 5 c h n e t tthat one can use as aluminosilicates refractory clay in an amount of 25-40% by weight in combination with 15-25% by weight perlite takes.

6. Ceramic binder according to claim 4, d a d u r c h g e k e n n z e X c h n e t that the barium oxide is represented by barium glass.

7. Ceramic binder according to claim 4, d a u r c h g e k e n n z e 1 c h n e t that, in addition to the components mentioned above, up to 5% by weight of clay contains.