Керамическая связка для изготовления абразивного инструмента

 

Изобретение относится к производству абразивного инструмента и может быть использовано в деревообрабатываюа1ей, бумажной про.мышлениости, R машиностроении . Целью изобретения является повышение адгезии связки к абразиву и равноме)- ногти сушки при сокращении времени сушки и обеспечении заданной пористости инструмента . Для этого в связку, содержащую фритту, дополнительно введен гель этилсиликата при следующем соотнснпенни компонентов; .мас.%: гель этилсиликат; 0,5- 15,0; фритта - остальное. Введение добавки геля этилсиликата к фрнтте П1ает однородность смеп1ивания и равномерность распределения пленки SiOj вокр i noponiKa фритты, повышает п.частичность и гидрофобность керамической связи, увеличивает адгезию абразива к связке, что вызы вает повышение прочности сырца. I таб. К ф

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 В 24 D 3/14, 3/34

ВС(".= 1ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (2l ) 4134186/31-08 (22 ) 25.08.86 (46) 07.02.88. Бюл. N! 5 (71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина (72) Г. Д. Семченко, С. М. Владимиров, Л. Гl. Колесниченко и В. В. Макаренко (53) 621.922.079 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 634923, кл. В 24 D 3/14, 1977. (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТОВЛ Е НИ Я АБ P АЗ ИВ НОГО И НСТРУМЕ НТА (57) Изобретение относится к производству абразивного инструмента и может быть использовано в деревообрабатывающей, бу„„SU„„1371891 А1 мажной ilpoMblillë«ííî«òè, в мапшнострос— нии. Целью изобретения является повышен и адгезии связки к абразиву и равномерности сушки при сокраIH«Mèè времени сушки и обеспечении зада нHой пори«тости иII струмента. Для этого в связку, содержащую фритту, дополните. ьно введен гель этилсиликата при следукнцеM соотношении компонентов; M Bc. гель этилсиликат»

0,5 — 15,0; фритта — осталшни. Введение добавки геля этилсиликата к фритте улучшает однородность смешивания и равномерность распределения пленки 810 ° вокр г порошка фритты, новы пает пластичность и гидрофобность керамической связи, уH«ëè÷èвает адгезию абразива к связке, что вицына«т повышение прочности сырца. табл.

1371891

Изобретение относится к производству абразивного инструмента и может быть использовано в деревообрабатывающей, бумажной промышленности, в машиностроении др

Целью изобретения является повышение адгезии связки к абразивным зернам и равномерности сушки при сокращении времени сушки и достижении заданного уровня пористости абразивного инструмента.

Для этого в керамическую связку, включающую фритту, дополнительно вводят гель этилсиликата при следующем соотношении компонентов, мас. О(,:

Гель этилсиликата 0,5 — 15,0

Фритта Остальное

Введение добавки геля этилсиликата к фритте улучшает однородность смешивания и равномерность распределения пленки вокруг частиц порошка фритты, повышает пластичность и гидрофобность керамической связкн, уменьшает затраты на смешивание с абразивом и влажность л(ассы при достаточно высокой ее текучести. увеличивает адгезию абразивного зерна к керамической связке, что вызывает повышение прочности сырца, что особенно важно для большемерных абразивных инструментов, при сохраH HHH высокого уровня заданной пористости последнего, обеспечиван п(ей высокое качество продукции.

В результате каталитического воздействия щелочно-земельных компонентов фритты на процесс отверждения геля этилсиликат» Iloÿâ.lÿt Tñÿ возможность контроля за npoI(eccov твердения и сушки масс. Регулируя соотношение компонентов связки, устанавливают различные режимы живучести масс, достаточный для заполнения форм больн(ел(ерных абразивных, инструментов, целенаправленно сокращают или увеличивают время суlllêи B форме и на воздухе, flðåдупреждая появление микротрещин и усадочных явлений. Все это дает возможность за счет регулирования времени выдержки в форме и уменьшения (или исключения) времени сушки повысить технологичность изготовления б»льшемерных абразивных инструментов, повысить прочностные характеристики и Значительно снизить затраты на их производство в связи с резким сокращением энергозатрат на сушку.

Благодаря уменьшенин смачивающей способности керамической связки предлагаемого (остана по сравненин с известными, достигается заданный уровень пористости абразивно(о инструмента, высокие результаты физико-механических свойств абразивного инструмента достигаются при этом в результате высокой равномерности распределения фритты и геля этилсиликата вокру I абразивных зерен и хорошего cllt K;Iння в точечных контактах н результате интенсификации взаимодействия геля этилсилик;(та с абразивными зернами с образо5

2 ванием новых фаз, армирующих зону контакта.

Дополнительное введение добавки геля этилсиликата дает возможность повысить пластичность и подвижность абразивных масс, уменьшить влагопотребность масс и ускорить процесс твердения масс в форме, в результате чего уменьшается время выдержки изделий, в том числе и крупногабаритных, в форме и сокращается продолжительность (или исключается в случае мелких изделий) сушки, что значительно повышает технологичность изготовления абразивного инструмента при достижении заданного уровня пористости.

Технологичность изготовления абразивного инструмента достигается в результате уменьшения при обжиге масс смачиваюп(сй способности керамической связки на основе фритты при дополнительном введении геля этилсиликата. В результате повышения ад(един керамиче Kohl связки к абразивному зерну, в том числ(I к hp)IIHQM), еще в сырце и, как (показал эксперимент, интенсификация новообразований в процессе спекания в зоне контакта абразивных зерен, окруженных тонким слоем равномерно распределенной керамической связки на основе фритты и I Cля -тилсиликата, приводит к Новышенин> прочно TH(lx характеристик как в сырце, так и в обожженных изделиях.

В процессе нагрева компоненты фритты взаимодеHCTB) K)T t SiO> I(. JlB этилсHJlHKIIT I.

В результате равномерного распределения керамической связки На основе фритты и геля этилсиликата вокруг абразивных зерен увеличивается адгезия абразивного зерна к связке, однако н результате повышения вязкости расплава и уменьшения смачиваюшей способности его при взаимодействии с корундом не происходит перераспределения жидкой фазы в норовом пространстве, она остается только в местах контакта абразивных зерен, что дает возможность получать заданную пористость у обожженных образцов, которая задается еще сырцу путем регулирования соотношением абразивного зерна и керамической связки в массе. В результате проникновения SiOg этилсиликата в микропоры и микротрещины электрокорунда в обжиге в последних образуются новообразования, которые усиливают адгезин> связки предлагаемого состава к абразивному зерну, ч1о улучшает эксплуатационные характери THKH абразивного инструмента.

Керамическун связку изготавливают следуюц(нм образом.

Гель этилсиликата добавляют к фритте и тщательно перемешивают. После этого керамическая связка готова к употреблению.

В качестве абразива можно использовать электрокорунд, карборунд и др. абразивы.

Образцы изготавливают на основе нормà,lhHol() электрокорунда. Предлагаемую ке1371891 рамическую связку смешивают в определенном соотношении с электрокорундом и из массы изготавливают образцы. Температура обжига 1200 — 1230 С.

В таблице представлены составы и свойства изделий.

Пример. 10% геля этилсиликата смешивают с 90% фритты. Подготовленную керамическую связку смешивают с электрокорундовым абразивным зерном. Соотношение связки и абразива равно 40:60. Ана- 1Р логично изготовлены другие образцы, состав которых также указан в таблице. Свойства образцов были определены по стандартным методикам.

Как видно из таблицы, известная связка обладает более низкими показателями свойств, чем предлагаемая. Высокие показатели прочности свежесформованных, высушенных и обожженных образцов обеспечиваются введением керамической связки на основе фритты и добавки геля этилсили- 20 ката ио вышеуказанным причинам при обеспечении высокой заданной пористости образцов. Получение инструмента с заданной равномерностью распределенной пористостью на стадии прессования обеспечивает равномерность диффузионных процессов при сушке, что дает возможность снизить напряжения в теле абразивного материала при сокрашении времени сушки. Время сушки удается также сократить в результате уменьшения влажности пресс-порошка при введении в массу керамической связки на

Формула изобретения

Состав

Компоненты, свойства

Предлагаемый

3 (4 (6 7

1 2

40

95,0

R0

90 фритта

45 каолин

15 тальк

5,0

15

Состав образцов:

77

77

77

77 электрокорунд керамическая связка

23

23

23

Угол смачивания, град

110 130

150 180 170

117 105

Состав связки, мас. 7. гель этилсиликата 20

4 основе фритты с гидрофобным гелем этилсиликата.

Наилучшими свойствами характеризуется состав 2 связки (таблица). Незначительные изменения показателей свойств обра цов с использованием составов 1 и 3 связок объясняются снижением или уменьшением в керамической связке геля этилсиликата.

Запредельное содержание добавки геля этилсиликата (составы 4, 5) нецелесообразно, так как повышение содержания геля этилсиликата ведет к появлению большего количества жидкой фазы в обжиге и увеличивает хрупкость абразивного инструмента, а резкое уменьшение его количества приводит к ухудшению реологических свойств масс, уменьшению адгезии абразивного зерна к связке.

Керамическая связка для изготовления абразивного инструмента, содержащая фритту, отличающаяся гем, что, с целью повышения адгезии связки к абразиву и сокращения времени сушки инструмента при обеспечении ее равномерности и заданной пористости инструмента, связка дополнительно содержит гель этилсиликата ири следующем соотношении компонентов, мас.%:

Гель этилсиликата 05 150

Фритта Остальное

1371891

Продолжение таблицы (;остап

К 3tttt ».енты свойства

Предлагаемый

I Известный

1 1

2 3 15 15!

Злажность массы, 7

6,5

10 14

Температура обжига, С

1230 1230 1230 1230 1230 1400 1230

Прочность свежесформованных,МПа

5,8

6,5 3,0 0,3 0,3

6,0

5,5

Прочность после сушки, !Па

9,8

9,7 11,2

10,0

3,2

2,1 2,0

Прочность после обжига, 1!Па

50,0

14,5 13,9

45,0

53,0

65,0

18,9

Пористость образцов, Л

12 21

30

30

Заданная пористость, Я

30

30

30 30 (.оста вигель .1. (.ер геев а

Редактор Г Во,<кона 4ехред И. Верее Корректор О. К> и грик

:Заказ 225 1<з Тираж 677 Подписное

ВНЗ!111111 1 «< еда р«гвенного комитета (.(:СР fto делам изобретений и открвпий

I I;3t).35, Москва, Ж -З5, Раушская наб., д. 4/5

IIIl<>tt.tí<>.t< <â< нно ноз<играфг<ческое н1ндприятне, l. уж<орал, ул. Проектная, 4