[go: up one dir, main page]

DE3604848A1 - Schleifkorn und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Schleifkorn und verfahren zu seiner herstellung

Info

Publication number
DE3604848A1
DE3604848A1 DE19863604848 DE3604848A DE3604848A1 DE 3604848 A1 DE3604848 A1 DE 3604848A1 DE 19863604848 DE19863604848 DE 19863604848 DE 3604848 A DE3604848 A DE 3604848A DE 3604848 A1 DE3604848 A1 DE 3604848A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
abrasive grain
alumina
corundum
grinding
heat treatment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE19863604848
Other languages
English (en)
Other versions
DE3604848C2 (de
Inventor
Wolfgang Dr Ing Falz
Guenter Dr Rer Nat Bigorajski
Herbert Dr Rer Nat Exner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Imerys Fused Minerals Laufenburg GmbH
Original Assignee
Ver Schmirgel & Maschf
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ver Schmirgel & Maschf filed Critical Ver Schmirgel & Maschf
Priority to DE19863604848 priority Critical patent/DE3604848A1/de
Priority to AT0274886A priority patent/AT394857B/de
Priority to CH4185/86A priority patent/CH667082A5/de
Priority to NO864194A priority patent/NO167972C/no
Priority to SE8604512A priority patent/SE464872B/sv
Priority to GB8627768A priority patent/GB2186588B/en
Priority to JP61276904A priority patent/JPS62192480A/ja
Priority to FR868616219A priority patent/FR2594433B1/fr
Priority to NL8603018A priority patent/NL8603018A/nl
Priority to IT85645/86A priority patent/IT1201911B/it
Publication of DE3604848A1 publication Critical patent/DE3604848A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3604848C2 publication Critical patent/DE3604848C2/de
Priority to US08/022,743 priority patent/US5259147A/en
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K3/00Materials not provided for elsewhere
    • C09K3/14Anti-slip materials; Abrasives
    • C09K3/1409Abrasive particles per se
    • C09K3/1418Abrasive particles per se obtained by division of a mass agglomerated by sintering

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Finish Polishing, Edge Sharpening, And Grinding By Specific Grinding Devices (AREA)

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Schleif­ korn sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung nach dem Ober­ begriff des Anspruches 1.
α-Aluminiumoxid-Schmelzkorunde, gewonnen in Elektroschmelzprozessen, z. B. in Lichtbogenöfen, spielen für die gesamte Schleifmittelindustrie gegenwärtig die domi­ nierende Rolle für die Herstellung von Schleifwerkzeugen. Als Rohstoffe für normale Schmelzkorunde dienen Bauxite, entweder direkt aus natürlichen Vorkommen oder chemisch zu kalzinierter Tonerde aufbereitet sowie Zuschlagstoffe, z.B. Reduktionskoks und Eisenschott. Die kalzinierte Tonerde wird durch thermische Aufbereitung aus dem primär beim Bayer-Prozeß anfallenden Alu­ miniumhydroxid gewonnen und enthält in Abhängigkeit von Kalzi­ nationstemperatur und -Zeit wechselnde Mengen an α-Aluminium­ oxid und Vertretern der γ-Aluminiumoxide.
Schleifwerkzeuge, hergestellt mit den aus der Schmelze erhaltenen Bauxit- oder Tonerde-Korunden, errei­ chen unter festgelegten Prüfbedingungen einen bestimmten zeit­ bezogenen Abschliff sowie eine bestimmte Standzeit, gemessen als Zeitspanvolumen oder Gewicht des abgeschliffenen Materials. Verbesserungen der Schleifleistung von normalen Schmelzkorunden werden z. B. durch thermische Nachbehandlungsprozesse ("Blau­ brennen von Bauxit-Korunden") oder durch Legierung mit anderen Metalloxiden, z. B. Chromoxid oder Zirkonoxid, erreicht. So wird z. B. in der DE-PS 22 27 642 ein Schmelzkorund, bestehend aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid in eutektischer Zusammensetzung (ca. 57 Al2 03 : 43 Zr 02 Gew.-%) mit zweiphasigem, mikrokristal­ linem Erstarrungsgefüge, erhalten durch spontane Abkühlung der Schmelze, beschrieben. Dieses Material, im folgenden einfach mit "Zirkonkorund" bezeichnet, weist eine im Vergleich zu normalen Schmelzkorunden überlegene Schleifleistung (zeitbe­ zogener Abschliff und Standzeit) auf. Die hohen Rohstoffkosten für Zirkonoxid und das aufwendige Verfahren für die notwendige schnelle Abkühlung verteuern Schleifkorn aus Zirkonkorund aller­ dings um das Fünf- bis Sechsfache gegenüber normalem Schmelz­ korund.
Die Mehrleistung von Zirkonkorund-Schleifkorn im Vergleich zu Normalkorund fällt beim Schleifen von metallischen Werkstoffen, z. B. Stahl mit geringer werdender Korngröße steil ab und egalisiert sich etwa bei der Körnung P 80, ein Vorgang, wie er in ähnlicher Weise auch bei anderen Hochleistungsschleif­ mitteln zu beobachten ist.
Es ist ferner bekannt, Korundschleifkorn mit über­ legenem Leistungsvermögen auf der Basis von gesintertem Alu­ miniumoxid herzustellen (DE-OS 32 19 607). Zur Herstellung von hochwertigem Sinterkorund-Schleifkorn wird dabei feinstkristal­ lines Aluminiumoxidmonohydrat in salpetersaurer, wäßriger Dispersion mit anderen gelösten, metallhaltigen Sinterhilfs­ mitteln vermischt und in ein Gel überfünrt, welches nach vor­ sichtiger Trocknung auf Schleifkorngröße vorzerkleinert wird. Bei der nachfolgenden Kalzination zwischen 250 und 800°C wer­ den das chemisch gebundene Wasser und die Säurerückstände - in erster Linie äußerst giftige und umweltschädigende Stickoxide - abgetrieben. Im weiteren Verlauf des Prozesses erfolgt das Er­ hitzen der Körner auf Sintertemperaturen bis 1650°C, bis eine Dichte von mindestens 85% der theoretischen Dichte erreicht ist.
Ähnliche Verfahren zur Herstellung von Sinterkorund- Schleifkorn werden in der EP-OS 0 024 099 sowie US-PS 45 18 397 beschrieben, mit der Einschränkung, daß das als Rohstoff die­ nende feinstdisperse Aluminiumoxidmonohydrat nur bis zu einem Gesamtgehalt von höchstens 0,05 Gew.-% mit Alkali- bzw. Erd­ alkalimetallionen verunreinigt sein darf.
In der EP-OS 01 52 768 wird vorgeschlagen, das Sol bzw. Gel zusätzlich in einer Schwingmühle zu mahlen, wodurch ein Sinterprodukt mit erhöhter Dichte und ohne größere Bereiche mit einheitlich orientierten α-Aluminiumoxidkristalliten er­ reicht wird. Allen vier vorgenannten Verfahren ist gemeinsam, daß sie nur über einen Sol-Gel-Prozeß mit feinstdispersem Alu­ miniumoxidmonohydrat vom Typ des Böhmits durchgeführt werden können. Die verhältnismäßig teuren Rohstoffe, welche nur über die Hydrolyse von Aluminium-organischen Verbindungen gewonnen werden können und die aufwendige Verfahrenstechnik lassen die Kosten für Sol-Gel-Schleifmittel ebenfalls auf ein Vielfaches der Kosten für normale Schmelzkorunde ansteigen. Kostengünsti­ ges Sinterkorundmaterial, z. B. Tabulartonerde zeigt gegenüber Schmelzkorunden eine deutlich schlechtere Schleifleistung und ist damit für die allgemeine Verwendung in Schleifwerkzeugen völlig ungeeignet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung eines Schleifkornes aufzuzeigen, welches den normalen Schmelzkorunden in bezug auf die Schleifleistung deutlich überlegen ist.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren nach dem Ober­ begriff des Hauptanspruches dadurch gelöst, daß eine Suspension aus tonerdehaltigen Rohstoffen, kieselsäurehaltigen und wei­ teren metallhaltigen Verbindungen auf eine Korngröße von we­ niger als 1 µm, vorzugsweise weniger als 0,1 µm, zu einem Mahlschlicker gemahlen wird, welcher getrocknet, einer Wärme­ behandlung bis etwa 1700°C unterworfen wird und das gewon­ nene Material auf Schleifkorngröße zerkleinert wird.
Zweckmäßig wird der getrocknete Mahlschlicker in einer Presse verdichtet.
Vorteilhaft erfolgt die Wärmebehandlung mehrstufig.
Nach einer sehr zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei welchem die Wärmebehandlung dreistufig erfolgt, wird der getrocknete Mahlschlicker in der ersten Stufe auf etwa 250-600°C vorerhitzt, in der zweiten Stufe auf etwa 1100-1400°C für die Dauer von 10-30 Minu­ ten gehalten und anschließend daran in der dritten Stufe auf etwa 1400-1700°C erhitzt und bis zu einer Dichte von mehr als 85% der theoretischen Dichte von Korund gesintert der­ art, daß neben α-Aluminiumoxid noch eine silikatische Phase entsteht und der Durchmesser der Korundkristalle weniger als 5 µm, vorzugsweise weniger als 1 µm beträgt.
Es besteht aber auch die Möglichkeit, bei einer Zwei­ stufigkeit des erfindungsgemäßen Verfahrens, den getrockneten Mahlschlicker in der ersten Stufe auf etwa 250-600°C vor­ zuerhitzen und in der zweiten Stufe auf etwa 1400-1700°C zu erhitzen.
Weitere Merkmale des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. des mit ihm hergestellten gesinterten Schleifkornes gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Das Wesen der Erfindung ist in erster Linie darin zu erblicken, daß aus kostengünstigen Rohstoffen, welche einer definierten keramischen Aufbereitung unterzogen werden, unter Einhaltung einer definierten Brennkurve ein sehr feinkristal­ liner Sinterkorund mit mindestens 85% der theoretischen Dichte von Korund erzeugt wird. Schleifkorn gemäß der Erfindung ent­ hält als Hauptbestandteil α-Aluminiumoxid und als Nebenbe­ standteile eine silikatische Phase sowie mindestens eine kri­ stalline Verbindung zwei-, drei- oder vierwertiger Metalle oder einer Kombination derselben. Nebenbestandteile bedeutet, daß deren Summe 45 Gew.-% nicht überschreitet. Bei den kri­ stallinen Verbindungen kann es sich um einfache oder zusammen­ gesetzte Oxide, wie z. B. Spinelle, handeln. Sie können ent­ weder als separate Phasen in der Metrix verteilt sein, z. B. Zirkonoxid, oder aber ganz oder teilweise im Korundgitter ge­ löst sein, z. B. Chromoxid. Die silikatische Phase kann ganz oder teilweise als Glas vorliegen.
Die das Schleifkorn gemäß der Erfindung aufbauenden Korundkristalle sollten Durchmesser kleiner als 5 µm, besser kleiner als 2 µm und vorzugsweise kleiner als 1 µm aufweisen und sie sind hinsichtlich ihrer kristallographischen Achsen zufällig zueinander verteilt.
Bei einem gesinterten Sol-Gel-Schleifmittel, z. B. nach der DE-OS 32 19 607 sind die Kristallite über Bereiche von 0,5-20 µm hinweg einheitlich orientiert. Diese Einschränkung entfällt, da das Schleifkorn gemäß der Erfindung nicht über ein Sol und anschließendes Vergelen hergestellt werden muß und die eingesetzten Rohstoffe dazu auch nicht befähigt sein müssen.
Von anderen gesinterten Aluminiumoxiden unterschei­ det es sich durch sein gleichmäßiges, sehr feinkristallines Gefüge und die besondere, mehrphasige Zusammensetzung, welche dem Schleifkorn seine erhöhte Zähigkeit und die hervorragenden Verschleißeigenschaften verleiht und es damit zu einem Hoch­ leistungsschleifkorn mit überlegenen Schleifeigenschaften macht. Zur Herstellung des Schleifmittels können einfache und kostengünstige Rohstoffe, z. B. Aluminiumhydroxid oder daraus gewonnene kalzinierte Tonerde, entweder allein oder es kann eine Mischung aus beiden verwendet werden. Eine be­ schränkung hinsichtlich der Reinheit, wie sie in der EP-OS 00 24 099, oder der Feinheit bzw. der spezifischen Oberfläche, wie sie in den genannten Patentanmeldungen aber auch in der DE-OS 32 19 607 gefordert wird, besteht nicht. Die kalzinierte Tonerde kann α-Aluminiumoxid in Mengen von 0 bis 98% ent­ halten.
Die tonerdehaltigen Rohstoffe werden gemeinsam mit 0,3 bis 8, vorzugsweise 1-2 Gew.-% SiO2, sowie mit 0,2 -12, vorzugsweise 1-6 Gew.-% eines spinellbildenden, zweiwertigen Metalloxids oder einer anderen Verbindung des entsprechenden Metalls und gegebenenfalls weiteren Zuschlag­ stoffen einer Naßmahlung unterworfen. Die gemachten Angaben sind als Gew.-% der entsprechenden Oxide gerechnet und be­ ziehen sich auf die Menge fertiges Schleifmittel.
Der Mahlvorgang kann in wäßriger Suspension oder in Suspension in organischen Flüssigkeiten ablaufen und wird solange fortgeführt, bis die eingesetzten Rohstoffe im wesent­ lichen Partikelgrößen kleiner als 1 µm, vorzugsweise jedoch kleiner als 0,1 µm aufweisen. Im wesentlichen bedeutet hier zu mehr als 95%, bezogen auf die Volumenanteile, an Fest­ stoff. Es kann jedes Mahlverfahren angewendet werden, welches die erforderliche Feinheit liefert.
Das getrocknete bzw. von organischen Lösungsmitteln befreite Mahlgut kann dann entweder direkt oder nach Ablauf weiterer Misch- und Verdichtungsvorgänge, vorzugsweise einer Verdichtung durch Trockenpressen und hier vorzugsweise, wenn der Preßvorgang isostatisch abläuft, dem eigentlichen Sinter­ prozeß zugeführt werden. Das Trocknen kann bei Temperaturen zwischen 50 und 600°C, vorzugsweise zwischen 100 und 160°C erfolgen. Die Zerkleinerung des geformten oder ungeformten Gutes auf Schleifkorngröße kann sowohl vor als auch nach Ab­ lauf des Sintervorganges vorgenommen werden.
Der keramische Brand des stückigen oder zerkleiner­ ten, geformten oder ungeformten Guts zu gesintertem Schleif­ korn gemäß der Erfindung erfolgt in mehreren Stufen: Im ersten Heizabschnitt wird das Material vorsichtig auf eine Temperatur zwischen 250 und 600°C gebracht und dort einige Minuten ge­ halten. Diese Stufe dient dem Austreiben des chemisch gebun­ denen Wassers bzw. dem Ausbrennen eventueller organischer Be­ standteile. Anschließend daran wird das Gut rasch auf eine Temperatur zwischen 1100 und 1400°C gebracht, nochmals zwi­ schen 10 und 30 Minuten auf diesem Wert gehalten und dann schnell auf eine Temperatur zwischen 1400 und 1700°C, vor­ zugsweise 1450-1550°C erhitzt und bis zu einer Dichte von mehr als 85% der theoretischen Dichte gesintert. Wenn in den Ausgangsstoffen kein Aluminiumhydroxid (Al(OH)3) enthalten ist, kann der zweite Schritt auch übersprungen werden und das Gut direkt von der ersten Kalzinationsstufe auf die endgültige Sintertemperatur aufgeheizt werden. Höhere Brenntemperaturen als erfindungsgemäß vorgeschlagen, lange Sinterzeiten und lang­ same Aufheizraten mindern die Schleifleistung des fertigen Ma­ terials. Die Überlegenheit des erfindungsgemäßen Sinterschleif­ korns im Vergleich zu konventionellen Schmelzkorunden soll in den nachfolgenden Beispielen dargestellt werden, ohne daß die­ se den gesamten Bereich der Erfindung abdecken.
Beispiel 1
Aus 2000 g kalzinierter Tonerde, 1000 g Aluminiumhydroxid, 42 g Quarzmehl, 130 g Magnesiumoxid, 5 l Wasser sowie 250 ml 60%iger Essigsäure wird durch intensives Mahlen in einer Ku­ gelmühle ein Schlicker mit einer Teilchengröße von überwiegend kleiner als 0,1 µm hergestellt und in einem elektrisch beheiz­ ten Trockner vorsichtig getrocknet. Der so entwässerte Schli­ cker wird pulverisiert und 45 Minuten lang bei 500°C kalzi­ niert. Anschließend daran werden aus diesem Pulver mit Hilfe einer isostatischen Presse unter einem Druck von 2Kbar Form­ körper hergestellt und diese in einen elektrisch beheizten Laborofen erhitzt. Der Ofen wird ca. 60 Minuten von Umgebungs­ temperaturen auf 600°C gebracht, anschließend schnell in ca. 10 Minuten auf 1300°C aufgeheizt und dort 20 Minuten lang gehalten. Dann wird die Temperatur in weniger als 5 Minuten auf 1500°C erhöht und die Formkörper weitere 30 Minuten lang gebrannt. Nach dem Abkühlen werden die Dichte zu 93% der theoretischen Dichte bestimmt und die Formkörper in einem Backenbrecher zerkleinert. Aus dem Zerkleinerungsgut wird Schleifkorn der Körnung P36 nach FEPA-Standard herausgesiebt und in üblicher Weise zu einem Schleifmittel auf Unterlage verarbeitet. Zu diesem Zweck wird eine Unterlage aus handels­ üblichen Vulkanfiber mit einer Stärke von 0,84 mm mit einem Bindemittel versehen. Das Bindemittel besteht zu etwa 50% aus einem flüssigen Phenol-Resol mit einem Malverhältnis von Phenol zu Formaldehyd von ca. 1:1.5 und einem Festkörperanteil von ca. 80% sowie ca. 50% gemahlener Kreide mit einer mittleren Teil­ chengröße von ca. 20 um. Es wird mittels Rakelbeschichtung in einer Menge von ca. 230 g/m2 aufgetragen und anschließend nach einem zur Herstellung von Schleifmitteln auf Unterlage gebräuchlichen Verfahren das Schleifkorn P36 elektrostatisch auf die mit Harz beschichtete Vulkanfiber aufgebracht, und zwar in einer Menge von ca. 900g/m2. Die so beschichtete Unterlage wird dann in einem dafür üblichen Temperaturprogramm getrocknet und gehärtet. Anschließend daran wird mittels Walzenbeschichtung eine zweite Bindungsschicht in einer Menge von ca. 490 g/m2 aufgetragen. Für die zweite Beschichtung wird das gleiche Bin­ demittelsystem verwendet wie für die Grundbindung, allerdings wird ca. 50 Gew.-% der Kreide durch synthetischen Kryolith er­ setzt. Die so beschichtete Vulkanfiber wird anschließend daran 30 Minuten lang auf 90°C, 60 Minuten lang auf 100°C, je 30 Minuten lang auf 110 bzw. 120°C sowie abschließend für 60 Mi­ nuten auf 130°C erhitzt und das Bindemittelsystem ausgehärtet. Nach dem Trocknen wird das Schleifmittel auf Vulkanfiberunter­ lage gleichmäßig flexibilisiert und Scheiben von 125 mm Durch­ messer ausgestanzt, die in gebräuchlicher Weise bis zu einer Feuchte von weniger als 8% reklimatisiert wurden.
Die so erhaltenen Vulkanfiber-Schleifscheiben werden auf einem handelsüblichen Hochfrequenz-Tellerschleifgerät gegen kaltgewalzte Feinbleche aus CK45-03 (DIN 17200) mit den Ab­ messungen 500×100×2 mm getestet. Zu diesem Zweck wird die Schleifscheibe unter einem Anstellwinkel von 10 Grad und mit einer Geschwindigkeit von 6500 Umdrehungen pro Minute je Zyklus fünfmal für je 9,5 Sekunden Dauer über die lange Kante des Stahlblechs geführt und anschließend die Menge des zerspanten Prüfmaterials durch Wägen bestimmt. Die Anpreßkraft beträgt zu Beginn des Versuchs 40 N und wird bei jedem neuen Zyklus um 5 N bis zu einer konstanten Belastung von 60 N erhöht. Der Versuch wird so lange fortgesetzt bis innerhalb eines Zyklus weniger als 10 g zerspant wird. Der gesamte Metallabtrag ist dann die Schleifleistung der Versuchsscheibe in Gramm. Zum Vergleich wird eine Vulkanfiber-Schleifscheibe auf sonst gleiche Art und Weise, nur mit normalem Schmelzkorund der Körnung P36 hergestellt und unter gleichen Bedingungen getestet. Die Schleifleistung dieser Scheibe wird für den relativen Ver­ gleich als 100% angenommen.
Die mit gesintertem Schleifkorn gemäß der Erfindung hergestellte Scheibe erzielt eine Schleifleistung von 350% der Schleifleistung einer mit normalem Schmelzkorund be­ streuten Vergleichsscheibe.
Beispiel 2
Aus 2500 g kalzinierter Tonerde, 50 g Quarzmehl, 150 g Magnesium­ oxid, 6 l Wasser und 240 ml 90%iger Essigsäure wird nach dem Verfahren des Beispiels 1 ein gesintertes Schleifkorn mit einer Dichte von 94% der theoretischen Dichte hergestellt und in gleicher Weise zu Vulkanfiberscheiben verarbeitet und getestet. Die ermittelte Schleifleistung beträgt 374% der Schleifleistung der mit Normalkorund bestreuten Vergleichsscheibe.
Beispiel 3
Das Verfahren der Beispiele 1 und 2 wird (im wesentlichen) wiederholt , allerdings mit einer Mischung aus 2500 g kalzinier­ ter Tonerde 35 g Quarzmehl, 75 g Zirkonsilikat, 150 g Magnesium­ oxid, 5 l Wasser und 240 ml 90%iger Essigsäure. Die isostatisch verdichteten Formkörper werden langsam auf 600°C und dann schnell auf 1250°C erhitzt und dort für 25 Minuten gehalten. Anschließend wird die Temperatur rasch auf 1450°C erhöht und die Formkörper während 30 Minuten bis zu einer Dichte von 93% der theoretischen Dichte gesintert. Die Schleifprüfung wird in der bereits beschriebenen Art und Weise ausgeführt und er­ bringt eine Schleifleistung von 384% der Schleifleistung einer mit Normalkorund bestreuten Vulkanfiber-Schleifscheibe.
Beispiel 4
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 wird aus 2500 g kalzinierter Tonerde, 40 g Quarzmehl, 125 g Magnesiumoxid, 225 g Zitronen­ säure und 4 l Wasser ein Mahlschlicker mit Partikelgrößen von vorwiegend kleiner als 0,1 um hergestellt und während 24 Stunden schonend getrocknet. Während dieser Zeit schrumpft die Suspension zu einem zwar weichen, aber dennoch spröden Festkörper zusammen. Die einzelnen Schollen werden in einem Backenbrecher zerkleinert und aus Brechgut die Fraktion zwischen 0,5 und 1 mm abgetrennt. Das Siebgut wird in Tiegel aus Aluminiumoxid gefüllt und in ei­ nem elektrisch beheizten Ofen langsam von Umgebungstemperatur auf 500°C erhitzt und dort für 100 Minuten gehalten. Anschlie­ ßend wird die Temperatur rasch innerhalb von 15 Minuten auf 1500° C erhöht und für 45 Minuten konstant gehalten. Die gesinterten Körner sind hart und zäh und besitzen eine Dichte von 95% der theoretischen Dichte von Korund. Mit dem daraus gewonnenen Schleif­ korn P36 nach FEPA werden nach dem Verfahren gemäß Beispiel 1 Vulkanfiber-Schleifscheiben hergestellt. Die Schleifprüfung er­ gibt 381% der Schleifleistung der mit Normalkorund bestreuten Vergleichsscheibe.
Beispiel 5
Aus 2500 g kalzinierter Tonerde, 45 g Quarzmehl, 125 g Magnesium­ oxid, 225 g Zitronensäure und 4 l Wasser wird gemäß dem Ver­ fahren von Beispiel 4 Schleifkorn hergestellt, allerdings be­ trägt die Sintertemperatur nur 1450°C. Die Schleifprüfung er­ gibt eine Leistung von 414% gegenüber der mit Normalkorund be­ streuten Vergleichsscheibe und 135% der Schleifleistung einer mit Zirkonkorund bestreuten Vulkanfiber-Schleifscheibe.
Beispiel 6
Das Verfahren des Beispiels 5 wird wiederholt, allerdings mit 50 statt 45 g Quarzmehl. Das vorzerkleinerte Mahlgut wird lang­ sam in 8 Stunden von Umgebungstemperatur auf 1500°C aufge­ heizt und dort für 12 Stunden gesintert. Das fertige Schleif­ korn besitzt eine Dichte von 97% der theoretischen Dichte von Korund und Kristallitdurchmesser von mehr als 1 µm. Die Schleif­ prüfung ergibt eine Schleifleistung von 289% der Schleif­ leistung einer mit Normalkorund bestreuten Vulkanfiberscheibe und noch 95% der Schleifleistung einer mit Zirkonkorund be­ streuten Schleifscheibe.
Es liegt natürlich im Rahmen der Erfindung, das Ver­ fahren auch zur Herstellung keramischer Formteile auf der Basis von gesintertem Aluminiumoxid anzuwenden. In diesem besonderen Falle entfällt also die Zerkleinerung des Form­ körpers auf Schleifkorngröße.

Claims (11)

1. Verfahren zur Herstellung von Schleifkorn auf der Basis von gesintertem Aluminiumoxid, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Suspension aus tonerdehaltigen Rohstoffen, kieselsäurehaltigen und weiteren metallhaltigen Verbindungen auf eine Korngröße von weniger als 1 µm, vor­ zugsweise weniger als 0,1 µm, zu einem Mahlschlicker ge­ mahlen wird, welcher getrocknet, einer Wärmebehandlung bis etwa 1700°C unterworfen wird und das gewonnene Material auf Schleifkorngröße zerkleinert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der getrocknete Mahlschlicker in einer Presse verdichtet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Wärmebehandlung mehr­ stufig erfolgt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Wärmebehandlung drei­ stufig erfolgt, dadurch gekennzeich­ net, daß der getrocknete Mahlschlicker in der ersten Stufe auf etwa 250-600°C vorerhitzt, in der zweiten Stufe auf etwa 1100-1400°C für die Dauer von 10-30 Minuten gehalten und anschließend daran in der dritten Stufe auf etwa 1400-1700°C erhitzt und bis zu einer Dichte von mehr als 85% der theoretischen Dichte von Korund gesintert wird derart, daß neben α -Aluminiumoxid noch eine silikatische Phase entsteht und der Durchmesser der Korundkristalle weniger als 5 µm, vorzugsweise weniger als 1 µm beträgt.
5. Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Wärmebehandlung zweistufig erfolgt dadurch gekennzeich­ net, daß der getrocknete Mahlschlicker in der ersten Stufe auf etwa 250-600°C vorerhitzt und in der zweiten Stufe auf etwa 1400-1700°C erhitzt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zerkleinerung des gewonnenen Materials vor der Wärmebehandlung erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Rohstoffe kalzinierte Tonerde mit einem Gehalt an α -Aluminiumoxid zwischen 0 und 98 Gew.-%, Aluminiumoxidmonohydrat oder Aluminiumoxidtrihydrat oder Mischungen derselben und weiteren Verbindungen der Metalle Silizium, Zirkon, Titan, Chrom, Eisen, Magnesium, Zink, Kobalt und Nickel allein oder in Kombination ver­ wendet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß im fertigen Schleifkorn der Anteil der silikatischen Phase 0,3-10 Gew.-% betragen und diese Phase ein Glas sein kann.
9. Gesintertes Schleifkorn nach Anspruch 1-8, dadurch gekennzeichnet, daß das Schleifkorn neben α- Aluminiumoxid und einer silikatischen Phase noch weitere in der Korundmatrix gelöste oder dispergierte, einfache oder komplexe Metalloxide enthält.
10. Schleifkorn nach Anspruch 9, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Anteil an Metalloxiden neben Aluminiumoxid und Siliziumdioxid 0,2-45 Gew.-% beträgt.
11. Verwendung des Schleifkornes nach Anspruch 1-10, in band-, blatt- oder scheibenförmigen Schleifwerkzeugen.
DE19863604848 1986-02-15 1986-02-15 Schleifkorn und verfahren zu seiner herstellung Granted DE3604848A1 (de)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863604848 DE3604848A1 (de) 1986-02-15 1986-02-15 Schleifkorn und verfahren zu seiner herstellung
AT0274886A AT394857B (de) 1986-02-15 1986-10-15 Schleifkorn auf basis von gesintertem aluminiumoxid und metallhaltigen zusaetzen und verfahren zu seiner herstellung
CH4185/86A CH667082A5 (de) 1986-02-15 1986-10-21 Schleifkorn und verfahren zu seiner herstellung.
NO864194A NO167972C (no) 1986-02-15 1986-10-21 Fremgangsmaate til fremstilling av slipekorn og anvendelseav de fremstilte slipekorn.
SE8604512A SE464872B (sv) 1986-02-15 1986-10-22 Foerfarande foer framstaellning av slipkornmaterial, enligt foerfarandet framstaellt slipkornmaterial samt anvaendning av detsamma
GB8627768A GB2186588B (en) 1986-02-15 1986-11-20 Granular abrasive material
JP61276904A JPS62192480A (ja) 1986-02-15 1986-11-21 研摩粒子の製造方法
FR868616219A FR2594433B1 (fr) 1986-02-15 1986-11-21 Grain abrasif et procede pour sa fabrication
NL8603018A NL8603018A (nl) 1986-02-15 1986-11-27 Slijpkorrels, bereiding en gebruik daarvan.
IT85645/86A IT1201911B (it) 1986-02-15 1986-12-17 Granulo abrasivo e procedimento per la sua realizzazione
US08/022,743 US5259147A (en) 1986-02-15 1993-02-18 Granular abrasive material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19863604848 DE3604848A1 (de) 1986-02-15 1986-02-15 Schleifkorn und verfahren zu seiner herstellung

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3604848A1 true DE3604848A1 (de) 1987-08-20
DE3604848C2 DE3604848C2 (de) 1988-03-10

Family

ID=6294185

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19863604848 Granted DE3604848A1 (de) 1986-02-15 1986-02-15 Schleifkorn und verfahren zu seiner herstellung

Country Status (10)

Country Link
JP (1) JPS62192480A (de)
AT (1) AT394857B (de)
CH (1) CH667082A5 (de)
DE (1) DE3604848A1 (de)
FR (1) FR2594433B1 (de)
GB (1) GB2186588B (de)
IT (1) IT1201911B (de)
NL (1) NL8603018A (de)
NO (1) NO167972C (de)
SE (1) SE464872B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5076815A (en) * 1989-07-07 1991-12-31 Lonza Ltd. Process for producing sintered material based on aluminum oxide and titanium oxide

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4028217A1 (de) * 1990-06-01 1991-12-05 Krupp Widia Gmbh Keramikverbundkoerper, verfahren zur herstellung eines keramikverbundkoerpers und dessen verwendung
DE4100167A1 (de) * 1991-01-05 1992-07-16 Ver Schmirgel & Maschf Schleifmittel und verfahren zu seiner herstellung
DE4333021C1 (de) * 1993-09-29 1994-10-27 B U S Chemie Gmbh Verfahren zur Herstellung von Schmelzspinell MgO . Al¶2¶O¶3¶ aus Reststoffen
CN1105698C (zh) * 1993-11-12 2003-04-16 美国3M公司 磨料颗粒及其制造方法
US5593467A (en) * 1993-11-12 1997-01-14 Minnesota Mining And Manufacturing Company Abrasive grain
DE19503854C2 (de) * 1995-02-06 1997-02-20 Starck H C Gmbh Co Kg Verfahren zur Herstellung gesinterter alpha-Al¶2¶O¶3¶-Körper sowie deren Verwendung
US5611829A (en) * 1995-06-20 1997-03-18 Minnesota Mining And Manufacturing Company Alpha alumina-based abrasive grain containing silica and iron oxide
DE10061498A1 (de) * 2000-12-08 2002-07-11 Treibacher Schleifmittel Gmbh Verfahren zur Herstellung von Korundschleifkorn auf Tonerdebasis mit erhöhter Zähigkeit sowie seine Verwendung in Schleifmitteln
DE102016100196A1 (de) * 2015-02-06 2016-08-11 Center For Abrasives And Refractories Research & Development C.A.R.R.D. Gmbh Geformte Sinterschleifkörner auf Basis von Aluminiumoxid mit Anteilen an mineralogischen Phasen bestehend aus Mullit, Tialit und/oder Armalcolit und Baddeleyit und/oder Srilankit sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung
WO2017068283A1 (fr) * 2015-10-19 2017-04-27 Saint-Gobain Centre De Recherches Et D'etudes Europeen Grains fondus de zircone - spinelle et produit refractaire obtenu a partir desdits grains

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2227642C3 (de) * 1971-06-03 1982-08-19 Norton Co., 01606 Worcester, Mass. Schleifmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
DE3219607A1 (de) * 1981-05-27 1982-12-23 Kennecott Corp., 06904 Stamford, Conn. Gesintertes schleifmittel und verfahren zu seiner herstellung
EP0024099B1 (de) * 1979-06-29 1984-01-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Nicht geschmolzenes Schleifmittelmineral auf der Basis von Aluminiumoxyd, Verfahren zu seiner Herstellung und Schleifmittel, die das genannte Mineral enthalten
US4518397A (en) * 1979-06-29 1985-05-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Articles containing non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
EP0152768B1 (de) * 1984-01-19 1993-06-09 Norton Company Schleifkörner oder Keramikkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE932425C (de) * 1951-08-28 1955-09-01 Heinrich Van Dipl-Ing Thiel Verfahren zur Herstellung von Poliertonerde
GB944936A (en) * 1960-11-11 1963-12-18 Universal Grinding Wheel Compa Sintered, aluminous abrasive
US3909991A (en) * 1970-09-22 1975-10-07 Norton Co Process for making sintered abrasive grains
FR2418700A1 (fr) * 1978-03-02 1979-09-28 Brueckner Trockentechnik Kg Article pour polir des surfaces a criteres rigoureux
US4543107A (en) * 1984-08-08 1985-09-24 Norton Company Vitrified bonded grinding wheels containing sintered gel aluminous abrasive grits
DE3431636C1 (de) * 1984-08-29 1985-10-17 Reimbold & Strick GmbH & Co, 5000 Köln Ringspalt-Kugelmuehle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2227642C3 (de) * 1971-06-03 1982-08-19 Norton Co., 01606 Worcester, Mass. Schleifmaterial, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung
EP0024099B1 (de) * 1979-06-29 1984-01-25 Minnesota Mining And Manufacturing Company Nicht geschmolzenes Schleifmittelmineral auf der Basis von Aluminiumoxyd, Verfahren zu seiner Herstellung und Schleifmittel, die das genannte Mineral enthalten
US4518397A (en) * 1979-06-29 1985-05-21 Minnesota Mining And Manufacturing Company Articles containing non-fused aluminum oxide-based abrasive mineral
DE3219607A1 (de) * 1981-05-27 1982-12-23 Kennecott Corp., 06904 Stamford, Conn. Gesintertes schleifmittel und verfahren zu seiner herstellung
EP0152768B1 (de) * 1984-01-19 1993-06-09 Norton Company Schleifkörner oder Keramikkörper und Verfahren zu ihrer Herstellung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5076815A (en) * 1989-07-07 1991-12-31 Lonza Ltd. Process for producing sintered material based on aluminum oxide and titanium oxide
US5114891A (en) * 1989-07-07 1992-05-19 Lonza Ltd. Sintered material based on aluminum oxide

Also Published As

Publication number Publication date
GB2186588B (en) 1989-12-20
SE8604512L (sv) 1987-08-16
NO864194L (no) 1987-08-17
AT394857B (de) 1992-07-10
FR2594433A1 (fr) 1987-08-21
DE3604848C2 (de) 1988-03-10
JPS62192480A (ja) 1987-08-24
SE8604512D0 (sv) 1986-10-22
CH667082A5 (de) 1988-09-15
JPH0240277B2 (de) 1990-09-11
GB2186588A (en) 1987-08-19
NL8603018A (nl) 1987-09-01
NO167972C (no) 1992-01-02
NO864194D0 (no) 1986-10-21
NO167972B (no) 1991-09-23
GB8627768D0 (en) 1986-12-17
IT8685645A0 (it) 1986-12-17
ATA274886A (de) 1991-12-15
SE464872B (sv) 1991-06-24
FR2594433B1 (fr) 1992-08-07
IT1201911B (it) 1989-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3219607C2 (de)
DE68927112T2 (de) Schleifscheibe
EP0653474B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines Schleifmittels
US5259147A (en) Granular abrasive material
US4786292A (en) Microcrystalline abrasive material and method of manufacture
DE69002557T2 (de) Keramik aus aluminiumoxyd, schleifmittel und deren verfahren zur herstellung.
CA1298322C (en) Sintered alumina-zirconia ceramic bodies
EP2523906B1 (de) Polykristalline al2o3-körper auf basis von geschmolzenem aluminiumoxid
EP3043972B1 (de) Verfahren zum recycling von pulverformigen siliciumcarbid-abfallprodukten
DD297595A5 (de) Schleifkoerper und verfahren zu seiner herstellung
DE10019184A1 (de) Formkörper
WO2007124905A2 (de) Schleifkorn auf basis von geschmolzenem kugelkorund
DE3633030A1 (de) Aluminiumoxid-titandioxid-compositpulver und verfahren zu ihrer herstellung
AT394857B (de) Schleifkorn auf basis von gesintertem aluminiumoxid und metallhaltigen zusaetzen und verfahren zu seiner herstellung
AT407749B (de) Beschichtete teilchen von geschmolzener tonerde und herstellungsverfahren hierfür
DE4217720C1 (de) Gesinterte verbundschleifkoerper, verfahren zu ihrer herstellung sowie deren verwendung
EP1570021A2 (de) Schleifmittel mit verbesserten schleifeigenschaften
AT394850B (de) Gesintertes, mikrokristallines keramisches material
DE68924707T2 (de) Schleifkorn und verfahren zur herstellung.
EP0622438B1 (de) Keramisches Korundschleifmittel
EP1339809B1 (de) Verfahren zur herstellung von korundschleifkorn auf tonerdebasis mit erhöhter zähigkeit sowie seine verwendung in schleifmitteln
DE1190381B (de) Verfahren zum Herstellen eines gesinterten Schleifmittels auf Tonerdebasis
DE2403145A1 (de) Mittel hoher dichte zur behandlung von stueckigem material
DE19629690C2 (de) Verfahren zur Herstellung gesinterter alpha-AL¶2¶0¶3¶-Körper sowie deren Verwendung
DE1592088A1 (de) Verfahren zur Herstellung von druck- und abriebfesten Kugeln

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: H.C. STARCK GMBH & CO KG, 38642 GOSLAR, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KORUND LAUFENBURG GMBH, 79725 LAUFENBURG, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee