AT1191U1

AT1191U1 - Schleifkorn

Info

Publication number: AT1191U1
Application number: AT0068895U
Authority: AT
Original assignee: Treibacher Schleifmittel Ag
Priority date: 1995-12-18
Filing date: 1995-12-18
Publication date: 1996-12-27

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



   Schleifkorn aus Verbundwerkstoff auf Basis   Al203. Matrix   mit Fremdphasen gemäss dem Oberbegriff des Anspruches 1. 



   Die Verwendung von Alpha-A1203 als Schleifkorn ist wegen seiner hohen Härte seit vielen Jahrzenten bekannt. Üblicherweise wird dazu ein   Al-hältiger   Rohstoff im Lichtbogenofen geschmolzen, die erstarrte Schmelze zerkleinert und als Schleifkorn verwendet. Die Eigenschaften dieses Schmelzkorunds sind in einigen Anwendungen anderen Schleifmittel wie CBN oder Diamant im   Preisleistungsverhältnis unterlegen.   Neue Schleifkörner, die meist durch einen Sinterprozess an geformten Pulvern hergestellt werden, haben Schleif-Eigenschaften und Herstellkosten, die zwischen den beiden Extremen   Schmelzkorund-CBN liegen.   Für viele Anwendungen ergibt sich ein günstiges Preisleistungsverhältnis. 



   Die US 3 909 991 A   (Coes),   US 3 093 498 A (Whittemore) und die   EP-152768 B1   beschreiben poly-   kristallines Aluminiumoxid-Sinterschleifkorn mit submikrokristallinem   Gefüge, das durch den   Sol-Gel-Formgebungsprozess   unter Zusatz von Kristallisationskeimen hergestellt werden kann. 
 EMI1.1 
 



   Die EP 491184 A setzt Hartstoff körner zu, die wesentlich grösser ( >   1, um)   sind als die   A1203-   Kristallite     1 m),   und regt dadurch die Bildung neuer Schneid-Kanten während des Schleifprozesses (Selbstschärfeffekt) an. 



   Bei den bekannten Schleifkörnern ergibt sich der Nachteil einer aufwendigen und komplizierten Herstellung und einer oft nicht ausreichenden Schleifleistung. 



   Ziel der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und ein Schleifkorn der eingangs erwähnten Art vorzuschlagen, das sich durch eine hohe Schleifleistung und eine relativ einfache Herstellung auszeichnet. 



   Erfindungsgemäss wird dies bei einem Schleifkorn der eingangs erwähnten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 erreicht. 



   Durch die vorgeschlagenen Massnahmen ergibt sich eine Mikrostruktur die eine hohe Schleifleistung er- 
 EMI1.2 
 des Schleifvorganges, Werkstoff des bearbeiteten Gegenstands u. dgl., wobei die mittlere Grösse der Matrixkristallite mindestens das Zehnfache der mittleren Grösse der Partikel der eingelagerten zweiten Phase betragen muss. 



   Die eingelagerten Partikel können sich entweder an den Kristallitgrenzen der Matrix befinden, oder im Inneren der grossen Matrixkristallite. Vorzugsweise enthält das erfindungsgemässe Material beide Arten der Einlagerung, d. h. es befinden sich sowohl an Kristallitgrenzen als auch im Inneren der Matrixkristallite Partikel der zweiten Phase. 



   Vorzugsweise werden die im Anspruch 2 angeführten Verbindungen als zusätzliche Phasen verwendet. 



  Dabei sind auch Kombinationen mehrerer Verbindungen nebeneinander möglich. 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 



   Ohne dass ein wissenschaftlicher Beweis dazu vorliegt, könnte folgender Sachverhalt für den vorteilhaften erfindungsgemässen Effekt verantwortlich sein :
Härte und Festigkeit steigen mit fallender   Kristallitgrösse   an, wahrscheinlich durch die Verkleinerung der bruchauslösenden Fehistellen (nach Giffith). Die Kriechgeschwindigkeit nimmt dabei aber zu. Um dem entgegenzu- 
 EMI2.1 
 alskleiner als die bruchauslösenden Fehler sind. Sie behindern das Abgleiten der Matrixkristallite, wenn sie an den   Kristallit-   grenzen sitzen, und die Bewegung von Versetzungen, wenn sie sich im Inneren der Matrixkristallite befinden und vermindern so das Abstumpfen der Schneidkanten. 



   Zur Definition und Messung der mittleren   Partikelgrössen :  
Die Ermittlung der mittleren Durchmesser erfolgt an Bildern, die entweder von polierten Schlifflächen mit REM oder von Dünnschliffen im TEM hergestellt werden. Gegebenenfalls sind die   Schlifflächen   zu ätzen, die Art der Ätzung hängt von der   chem.   Zusammensetzung ab. Die Messung der mittleren Durchmesser der Matrix und von annähernd runden Partikeln der diskontinuierlichen Gefügebestandteile erfolgt mittels Linienschnittverfahren, die zur Berechnung erforderlichen Formeln gibt für isometrische (equiaxed) Körner J. C. Wurst (J. Amer. Cer. Soc. (1972).   p.     109)   
 EMI2.2 
 Verteilung der Schnittflächen über den äquivalenten Kreisdurchmessern berechnet, was annähernd der Volumsverteilung entspricht.

   Für andere Kristallitformen z. B. Platelets oder Whisker wird die kleinste Abmessung, die am Bild sichtbar wird, gemessen. Die   Grössenverteilung   wird in   solchen Fällen als Anzahlverteilung   berechnet, der Mittelwert als arithmetischer Mittelwert aller gemessenen Platelets oder Whisker. 



   Die Messung der Härte erfolgt nach der Vickers Indenter Methode mit einer Eindruckskraft von 4, 9 N. 
 EMI2.3 
    cEinzelwerten   angegeben. 



   Die Kriechgeschwindigkeit wird im Druckversuch an Probekörpern 5x5x8 mm gemessen. Die Probe wird auf die Prüftemperatur aufgeheizt. Dann wird bei konstanter Temperatur eine Druckbelastung von 50 MPa aufgebracht. Die Verformung wird bis zum Erreichen der konstanten Verformungsgeschwindigkeit des sekundären Kriechbereiches verfolgt. Diese wird gemeinsam mit der Prüftemperatur angegeben. 



   Die Herstellung der erfindungsgemässen Materialien kann nach allen bekannten keramischen Verfahren erfolgen, die es erlauben, die für Schleifkorn nötigen kantigen Stücke zu erzeugen. 



   Die üblichen Verfahrensschritte umfassen :
Verarbeitung der Pulver durch Mischen,   Nass. oder Trockenmahlung,   Formgebung, Trocknung, Calcinerung und Sintern, gegebenenfalls auch mit Zerkleinerung der geformten Stücke nach der Trocknung oder Sinterung. 



   Für einige Verbindungen hat es sich bewährt, Vorstufen zu verwenden, die während des Calcinieren oder Sinterns durch Reaktionen miteinander, mit der Matrix oder mit der Gasatmosphäre des Ofens die erwünschten Verbindungen ergeben. 



   In einigen Fällen hat sich für die Ausbildung eines homogenen, feinkörnigen Gefüges die Verwendung des Infiltrationsverfahrens bewährt, wie schon 1975 von Church (US 3873344 A) beschrieben wurde, bewährt. Die Porenstruktur des Grünkörpers variiert mit der Temperatur und Zeit der Glühbehandlung. Für die im Sol Gel-Verfahren hergestellten Grünkörper findet man beispielsweise mittlere Porengrössen (Hg-Druckporosimetrie) von etwa 5-500 nm, je 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 nach Glühbehandlung zwischen 400 und   1200  C.   Es ist also auch möglich, kolloidale Feststoffsuspensionen zur Infiltra. tion zu verwenden. Für   hydrolyse- oder oxidationsempfindliche Vorläufer (z. B. AI,   B oder deren Alkoholate) ist dabei die 
 EMI3.1 
 



   Die makroskopische Verteilung der Zusatzphasen in den Schleifkörnern kann durch geeignete Führung der Trocknung nach dem Infiltrieren oder durch Zusatz von Polymeren, wie z. B. Polyacrylaten, Polyestern von mehrwer- 
 EMI3.2 
 völlig   gleichmässig   gehalten werden. 



   Als Rohstoffe kommen alle   Al-hältigen   Verbindungen in Frage, hauptsächlich   alpha-und gamma-AI203,   weiters auch der Pseudoböhmit des aus der EP 024099 B1 bekannten Sol Gel-Verfahrens. 



   Je nach der für die Anwendung vorteilhaften   Kristallitgrösse   der   Atpha-AtOo-Matrix   werden verschiedene Sinterverfahren wie Heisspressen, Gasdrucksintern oder druckloses Sintern verwendet. Zur Herstellung besonders feinkörniger Gefüge ist das Sol-Gel-Verfahren, gegebenenfalls unter Zusatz diverser Keimbilder, vorteilhaft. 



   Als Peptisator im   Sol. Gel. Verfahren können alle   einwertigen Säuren, wie Salpetersäure, Salzsäure, 
 EMI3.3 
 und Formgebung nützlich. 



   Zur Steuerung des Kristallwachstums können alle dafür bekannten Zusätze wie Alpha-Aluminiumoxid, Magnesiumoxid, Siliziumoxid, Chromoxide, Titanoxide, Nioboxide, Vanadinoxide oder deren Vorstufen oder Verbindungen in Mengen bis zu 5 Gew%. berechnet als Oxid bezogen auf   Art203   im Endprodukt zugesetzt werden. 



   Dadurch kann eine für die Schleifeigenschaften günstige Kombination von hoher Festigkeit und Härte mit niedriger Kriechgeschwindigkeit bei hohen Temperaturen erzielt werden. 



   Gegenstand dieser Erfindung ist auch die Verwendung der beschriebenen Materialien als Schleifkorn zur Herstellung von Schleifmittel oder Schleifwerkzeugen. 



   Im folgenden wird die Erfindung an Beispielen näher erläutert. 



  Beispiele 1 bis 11 
 EMI3.4 
 eingestellt, wobei etwa 30 g 65%ige Salpetersäure nötig waren. Diese Suspension wurde ca. 30 min evakuiert, um eventuell eingeschlossene Luft zu entfernen. Danach wurden verschiedene Zusätze eingerührt, wie im folgenden angegeben ist : Beispiel 1 
In die Suspension wurden 7, 7 g Siliziumcarbid mit einer mittleren   Partikelgrösse   von 30 nm eingerührt. 



  Die Suspension wurde in einer Rührwerkskugelmühle mit Aluminiumoxidkugeln (85% A1203) im Durchlauf (Verweilzeit 2 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 
 EMI4.1 
 überschuss ca 5%). Die Porosität betrug 4 Vol%. 



  Beispiel 2
In die Suspension wurden   23, 1 g Siliziumcarbid   mit einer mittleren   Partikelgrösse   von 200 nm und 2, 4 g 
 EMI4.2 
 mm,Korngrösse   0,   5-2 mm zerkleinert, gesiebt und bei   1300 C   in einem elektrisch beheizten Kammerofen 4 Stunden lang gesintert. Die Porosität betrug 3 Vol%. 



  Beispiel 3 
In die Suspension wurden 7, 7 g Siliziumcarbid mit einer mittleren Partikelgrösse von ca 30 nm, 0, 77 g 
 EMI4.3 
 und bei 800 C im Kammerofen 4 Stunden lang unter strömendem Argon geglüht. Anschliessend wurden die Körner bei 1300 C 2 Stunden lang unter strömendem Stickstoff gesintert. Die Porosität betrug 2 Vol%. 



  Beispiel 4 
In die Suspension wurden 7, 7 g Titannitrid TiN mit einer mittleren   Partikelgrösse   von ca 50 nm und 80 mg Vanadiumpentoxid V205 eingerührt. Die Suspension wurde in einer Rührwerkskugelmühle mit Aluminiumoxidkugeln gemahlen und anschliessend in Polypropylenschalen bei   110 C   getrocknet. Die dabei entstehenden spröden Stücke wurden auf die Korngrösse 0,   5-2   mm zerkleinert, gesiebt und bei   1600 C   im elektrisch beheizten Kammerofen 4 Stunden lang unter strömendem Stickstoff geglüht. Die Porosität betrug 2 Vol%. 



  Beispiel 5 
In die Suspension wurden 7, 7 g Siliziumcarbid mit einer mittleren Partikelgrösse von ca 200 nm und 7, 7 g Molybdändisilizid mit einer mittleren   Partikelgrösse   von ca 150 nm eingerührt. Die Suspension wurde in einer   Rühr-   
 EMI4.4 
 



  Die dabei entstehenden spröden Stücke wurden auf die Korngrösse 0, 5.2 mm zerkleinert, gesiebt und bei   800  C   im Kammerofen unter strömendem Argon 4 Stunden lang geglüht. Anschliessend wurden die Körner bei   1600 C   in einem 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 propangasbeheizten Kammerofen 4 Stunden lang unter reduzierenden Bedingungen gesintert (Gasüberschuss ca 5%). Die Porosität betrug 4 Vol%. 



  Beispiel 6 
In die Suspension wurden 1, 5 g Chromdisilizid CrSi2 mit einer mittleren   Partikelgrösse   von 150 nm und 0, 8 g Titanoxid P25 eingerührt. Die Suspension wurde in einer   Rührwerkskugelmühle   mit Aluminiumoxidkugeln (85% 
 EMI5.1 
 
2%3 Vol%. 



  Beispiel 7 
In die Suspension wurden 15, 4 g Borcarbid mit einer mittleren   Partikelgrösse   von 100 nm und 8 g Tonerde CS 4000 (Martinswerk) eingerührt. Die Suspension wurde in einer Rührwerkskugelmühle mit Aluminiumoxidkugeln 
 EMI5.2 
 bezogen auf Disperal. Die Suspension wurde bei   1000. facher Erdbeschleunigung   15 min lang zentrifugiert und anschliessend in Polypropylenschalen bei   110 C   getrocknet. Die dabei entstehenden spröden Stücke wurden auf die Korngrösse   0,     5-2   mm zerkleinert und gesiebt. Die Körner wurden bei   1600 C   in einem propangasbeheizten Kammerofen 4 Stunden lang unter reduzierenden Bedingungen gesintert (Gasüberschuss ca 5%). Die Porosität betrug 2 Vol%. 



  Beispiel 8 
In die Suspension wurden 7, 7 g Borcarbid mit einer mittleren Partikelgrösse von 100 nm, 7 g Borpulver 
 EMI5.3 
 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 im Durchlauf (Verweil zeitBeispiel 9 
In die Suspension wurden 3, 5 g Borpulver mit einer mittleren Partikelgrösse von 100 nm,   1. 1 g Niob-   pentoxid und 8 g Tonerde   CS   4000 eingerührt. Die Suspension wurde in einer Rührwerkskugelmühle mit Aluminiumoxid- 
 EMI6.1 
 gesintert. Die Porosität betrug 1 Vol%. 



  Beispiel 10 
In die Suspension wurden   38, 5 g Wolframcarbidpulver we   mit einer mittleren   Partikelgrösse   von 200 nm, 2, 75 g Niobpentoxid und 8 g Tonerde   CS   4000 eingerührt. Weiters wurden 100 g einer Suspension zugemischt, die 
 EMI6.2 
 wurden die Körner im Kammerofen bei   1600 C   2 Stunden lang unter strömendem Argon gesintert. Die Porosität betrug 2 Vol%. 



  Beispiel 11 
In die Suspension wurden 80 mg g Vanadiumsesquioxid V203 eingerührt. Die Suspension wurde in einer Rührwerkskugelmühle mit Aluminiumoxidkugeln (85% A1203) im Durchlauf (Verweilzeit 2 min bei Drehzahl 
 EMI6.3 
 dukt enthielt ca   0,   3 % C in Form von   AOC   mit einer mittleren Partikelgrösse von 500 nm. 



  Beispiele 12 bis 13   3,   kg Aluminium.triisopropoxid (Condea) wurden zerkleinert und auf kleiner   100/yam   gesiebt. Durch dieses Pulver wurde Wasserdampf mit ca 100 C geleitet. Nach einer Reaktionszeit von 3 Stunden war die Hydrolyse 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 
 EMI7.1 
 wurde100 pm gesiebt und wie folgt weiterverarbeitet : Beispiel 12
Das Pulver wurde im Kammerofen an Luft bei 950"C zu gamma Aluminiumoxid geglüht. Das   geglühte   
 EMI7.2 
 in einer Vibrationsschwingmühle le mit aluminiumoxidmahlkörpern trocken gemahlen. Die spezifische Oberfläche der Mischung (gemessen nach BET) war dann ca. 200 m2/g. Das Pulver wurde mit 1 Gew%   Äthanol   und 1 Gew%   Polyäthy-   lenglykol PEG 4000 (Hoechst) angefeuchtet und trocken isostatisch mit ca 3000 bar Druck gepresst.

   Die Formkörper (2 x 
 EMI7.3 
 Körner im Kammerofen unter strömendem Argon geglüht, zuerst 1 Stunde bei 600 C, dann bei   1400 C   2 Stunden lang. 



  Die Porosität betrug 2 Vol%. 



  Beispiel 13 
Das Pulver wurde im Kammerofen an Luft bei   1250 C   zu alpha. Aluminiumoxid geglüht. Das geglühte 
 EMI7.4 
 mischt und in einer Vibrationsschwingmühle mit Aluminiumoxidmahlkörpern trocken gemahlen. Die spezifische Oberfläche der Mischung (gemessen nach BET) war dann ca. 150 m2/g. Das Pulver wurde mit 1 Gew%   Äthanol   und 1 Gew% Poly- äthylenglykol PEG 4000 (Hoechst) angefeuchtet und trocken isostatisch mit ca 3000 bar Druck gepresst. Die Formkörper (2 x 2 x 2 cm) wurden mit einer Walzenmühle zerkleinert und auf die Korngrösse 0, 5-2 mm gesiebt. Anschliessend wurden die Körner im Kammerofen unter strömendem Argon geglüht, zuerst 1 Stunde bei   600 C,   dann bei   1500 C   2 Stunden lang. Die Porosität betrug 2 Vol%. 



  Beispiel 14 
1000g Böhmit (Catapal D von Vista mit ca.   0, 2   %   Ti02   Gehalt) wurden bei   950 C   im Kammerofen an Luft zu gamma-Aluminiumoxid geglüht. Das Pulver wurde dann mit 7,7g Chromdisilizidpulver CrSi2 einer einer mittleren 
 EMI7.5 
 Suspension eingerührt (Feststoffgehalt etwa 40 Gew%) und in einer Rührwerkskugelmühle mit Aluminiumoxidkugeln (85% A1203) im Durchlauf (Verweilzeit 2 min bei Drehzahl 1000Upm) nassgemahlen. Der   Mahlkörperabrieb   betrug ca 0, 2% bezogen auf Disperal. Nach Zusatz von 10 g Polyäthylenglykol PEG 4000 (Hoechst) und 30 g Salpetersäure (65 % ig) wurde die Suspension in einer Zentrifuge bei   2000. facher Erdbeschleunigung ab zentrifugiert.   Nach ca einer Stunde war die überstehende Flüssigkeit fast klar und wurde dekantiert.

   Der Sedimentkuchen wurde bei   60  C   getrocknet und danach auf die Korngrösse 0, 5-2 mm zerkleinert und gesiebt. Die Körner wurden im Kammerofen bei   1400 C   4 Stunden lang unter strömendem Argon gesintert. Die Porosität betrug 3 Vol%. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 



  Vergleichsbeispiele : Beispiel 15 
In die Suspension von Beispiel 1 bis 11 wurden 12 g Tonerde   CS   4000 (Martinswerk) eingerührt. Die Suspension wurde in Polypropylenschalen bei   110 C   getrocknet. Die dabei entstehenden spröden Stücke wurden auf die Korngrösse   0,   5-2 mm zerkleinert, gesiebt und bei 1300 C in einem elektrisch beheizten Kammerofen 4 Stunden lang gesintert. Die Porosität betrug 2 Vol%. 



  Beispiel 16 
Das getrocknete, gesiebte Gel von Beispiel   12-13   wurde im Kammerofen an Luft bei   950 C   zu 
 EMI8.1 
 facher Erdbeschleunigung abzentrifugiert. Nach ca einer Stunde war die überstehende Flüssigkeit fast klar und wurde dekantiert. Der Sedimentkuchen wurde bei   600C   getrocknet und danach auf die Korngrösse 0,   5-2   mm zerkleinert und gesiebt. Die Körner wurden im Kammerofen bei   1600 C   4 Stunden lang unter strömendem Stickstoff gesintert. Die Porosität betrug 3 Vol%. 



   Die Beispiele 15 und 16 sind Vergleichsbeispiele, wobei Beispiel 15 nach   EP-152   768   B 1   und Beispiel 16 nach einer Variante der US 3 093 498 A hergestellt wurden. 



   Mit den hergestellten Materialien wurden verschiedene Schleifkörper hergestellt und getestet. Als Beispiele sind für 2 verschiedene Anwendungen die Ergebnisse in der Tabelle enthalten. a) Schleifbänder mit Korngrösse 40 zum Schleifen einer   Nickelbasislegierung.   Angegeben ist die bis zur Erschöp- fung abgetragene Materialmenge, bezogen auf das Vergleichsbeispiel 15. b) Schleifscheibe mit Korngrösse 60 zum Schleifen von Werkzeugstahl HSS. Angegeben ist das Verhältnis Ab- schliff zu Scheibenverschleiss, wieder bezogen auf das Vergleichsbeispiel 15. 



   In der Tabelle sind die Daten und Messwerte für alle Beispiele zusammengefasst. 



   Die Ergebnisse zeigen, dass die erfindungsgemässen Materialien in fast allen untersuchten Fällen eine weit bessere Schleifleistung als die Vergleichsmaterialien aufweisen. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 
 EMI9.1 
 
<tb> 
<tb> 



  TABELLE
<tb> eingelagerte <SEP> Phasen <SEP> Mengen <SEP> (Gew <SEP> %) <SEP> Schleifleistung
<tb> Art <SEP> Mikrostruktur <SEP> ( m)
<tb> Nr <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> KGA <SEP> KG1 <SEP> GK2 <SEP> KG3 <SEP> 1 <SEP> 2 <SEP> 3 <SEP> HV <SEP> KRG <SEP> Kic <SEP> Bänder <SEP> Scheiben
<tb> ( m) <SEP> ( m) <SEP> ( m) <SEP> ( m) <SEP> (GPa <SEP> *) <SEP> **) <SEP> (%) <SEP> (%)
<tb> 1 <SEP> SiC <SEP> 2 <SEP> 0,03 <SEP> 1,0 <SEP> 23,0 <SEP> 1,0 <SEP> 4,5 <SEP> 200 <SEP> 150
<tb> 2 <SEP> SiC <SEP> AIVO4 <SEP> 4 <SEP> 0,2 <SEP> 0,5 <SEP> 3,0 <SEP> 0,3 <SEP> 21,0 <SEP> 9,0 <SEP> 5,0 <SEP> 110 <SEP> 200
<tb> 3 <SEP> SiC <SEP> TiO2 <SEP> 0,5 <SEP> 0,03 <SEP> 1,0 <SEP> 0,1 <SEP> 24,0 <SEP> 3,0 <SEP> 4,0 <SEP> 170 <SEP> 130
<tb> 4 <SEP> TiN <SEP> AIVO4 <SEP> 2,5 <SEP> 0,05 <SEP> KGF <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 21,0 <SEP> 2,0 <SEP> 4,

  5 <SEP> 180 <SEP> 170
<tb> 5 <SEP> SiC <SEP> MoSi2 <SEP> 2 <SEP> 0,2 <SEP> 0,15 <SEP> 1,0 <SEP> 1,0 <SEP> 23,0 <SEP> 3,0 <SEP> 5,0 <SEP> 160 <SEP> 190
<tb> 6 <SEP> SiC <SEP> CrSi2 <SEP> TiO2 <SEP> 1,5 <SEP> 0,1 <SEP> 0,15 <SEP> 0,3 <SEP> 0,5 <SEP> 0,2 <SEP> 0,1 <SEP> 22,0 <SEP> 8,0 <SEP> 4,5 <SEP> 120 <SEP> 140
<tb> 7 <SEP> B4C <SEP> 1,5 <SEP> 0,1 <SEP> 2,0 <SEP> 21,0 <SEP> 2,5 <SEP> 4,8 <SEP> 170 <SEP> 160
<tb> 8 <SEP> B4C <SEP> BN <SEP> 1,5 <SEP> 0,1 <SEP> 0,15 <SEP> 1,0 <SEP> 2,0 <SEP> 22,0 <SEP> 4,0 <SEP> 5,1 <SEP> 150 <SEP> 200
<tb> 9 <SEP> BN <SEP> AlNbo5 <SEP> 3 <SEP> 0,25 <SEP> 0,2 <SEP> 1,0 <SEP> 0,2 <SEP> 20,0 <SEP> 5,0 <SEP> 5,2 <SEP> 150 <SEP> 210
<tb> 10 <SEP> WC <SEP> TiO2 <SEP> AlNbO5 <SEP> 5 <SEP> 0,2 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> 5,0 <SEP> 0,1 <SEP> 0,5 <SEP> 22,0 <SEP> 0,5 <SEP> 4,5 <SEP> 220 <SEP> 150
<tb> 11 <SEP> Al2OC <SEP> AlVO4 <SEP> 10 <SEP> 0,

  5 <SEP> KGF <SEP> 1,0 <SEP> 0,01 <SEP> 20,0 <SEP> 1,0 <SEP> 4,0 <SEP> 190 <SEP> 130
<tb> 12 <SEP> CrSi2 <SEP> Cr2O3 <SEP> TiO2 <SEP> 3 <SEP> 0,2 <SEP> FL <SEP> 0,3 <SEP> 1,0 <SEP> 0,5 <SEP> 0,2 <SEP> 23,0 <SEP> 2,0 <SEP> 4,5 <SEP> 150 <SEP> 160
<tb> 13 <SEP> VC <SEP> 2 <SEP> 0,5 <SEP> 1,0 <SEP> 20,0 <SEP> 7,0 <SEP> 4,0 <SEP> 130 <SEP> 120
<tb> 14 <SEP> 0,5 <SEP> 20,0 <SEP> 12,0 <SEP> 2,5 <SEP> 100 <SEP> 100
<tb> 15 <SEP> 4 <SEP> 18,0 <SEP> 10,0 <SEP> 3,5 <SEP> 80 <SEP> 60
<tb> *) <SEP> KRG <SEP> die <SEP> Kriechgeschwindigkeit <SEP> wird <SEP> in <SEP> 10-7/s <SEP> angegeben
<tb> **) <SEP> K1c <SEP> die <SEP> RiÖzähigkeit <SEP> in <SEP> MPam1/2
<tb> KGA=Kristallitgrösse <SEP> der <SEP> Al2O3-Matrix
<tb> KG1. <SEP> KG2.

   <SEP> KG3=milliere <SEP> Durchmesser <SEP> der <SEP> zusätzlichen <SEP> Phasen
<tb> FL <SEP> = <SEP> feste <SEP> Lösung.keine <SEP> zusätzliche <SEP> Phase
<tb> KGF <SEP> = <SEP> Korngrenzenfilm
<tb>

Claims

ANSPRÜCHE EMI10.1 Verbindungen der folgenden Gruppen bestehen : a Bor und Kohlenstoff b Boride der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf, Al und den Elementen der Lanthanidenreihe c Silizide der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf, Al und den Elementen der Lanthanidenreihe d Carbide der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf, Al und den Elementen der Lanthanidenreihe e Nitride der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf, Al und den Elementen der Lanthanidenreihe f Carbonitride der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf, Al und den Elementen der Lanthanidenreihe g Oxycarbide der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf, Al und den Elementen der Lanthanidenreihe h Oxynitride der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf,

Al und den Elementen der Lanthanidenreihe j Carboxynitride der Elemente Si, V, Mo, W, Ta, Nb, Ti, Cr, Zr, Hf, Al und den Elementen der Lanthanidenreihe k Phosphate der Elemente Mg, Al, Cr, Ce, Ca, Be, Co, Ni, Zn, Sn, Fe, Cu, Zr, W, V, Ti, Ag, Nb, Sc, Mo und den Elementen der Lanthanidenreihe t feste Lösungen der Verbindungen nach den Punkten b) bis k) untereinander, m intermetallische Verbindungen der Elemente AL, Si, Ni, Mg, Ti n hexagonales Bornitrid BN, Borcarbid 0 Phosphate der Elemente Mg, Al, Cr, Ce, Ca, Be, Co, Ni, Zn, Sn, Fe, Cu, Zr, W, V, Ti, Ag, Nb, Sc, Mo und der Elemente der Lanthanidenreihe p Verbindungen der allgemeinen Formel AB (L, wobei A aus den in Punkt o) angegebenen Elementen und B aus den Elementen V und Cr ausgewählt sind q Ag, B und C in elementarer bzw. metallischer Form.

3. Schleif-Korn nach Anspruch 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung des Kristallitwachstums noch Verbindungen eines oder mehrerer der Elemente Mg, Cr, Ti, V, Al als Oxide oder deren Vorstufen zugesetzt werden.

4. Schleif-Korn nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kriechgeschwindigkeit des Materiales im Druckversuch nich mehr als 1. 10. 6/s bei 1200 C, vorzugsweise nicht mehr als asz beträgt, die Porosität nicht mehr als 5 Vol%, die Härte HV 500 über 18 GPa liegt und die Risszähigkeit K 1 c des Materiales ohne den gröbsten diskontinuierlichen Gefügebestandteil mehr als 3, 5 MPam112 beträgt. <Desc/Clms Page number 11>

5. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkorns nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositmaterial durch keramische Pulvertechnologie mittels Nassmahlung, Trocknung, Formgebung und Sinterung hergestellt wird.

6. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkorns nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kompositmaterial durch einen Sol. Gel. Prozess hergestellt wird.

7. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkorns nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die eingelagerten zusätzlichen Phasen Vorstufen eingesetzt werden.

8. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkorns nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorstufen Alkoxide, Alkoholate, Alkyle, Silazane, Silane, Carbosilane, Kohlenhydrate, Metalle, Borane, Borsäureester, anorganische oder organsische Salze sind.

9. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkorns nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Temperaturen zwischen 400 und 1200 C vorgeglühte poröse Grünkörper mit Lösungen oder Suspension getränkt, dann getrocknet und gesintert werden, wobei die in den Lösungen oder Suspensionen enthaltenen Verbindungen untereinander, mit dem Aluminiumoxid oder mit der Gasatmosphäre beim Sintern zu den erfindungsgemässen Verbindungen reagieren.

10. Verfahren zur Herstellung eines Schleifkorns nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungen oder Suspensionen Alkoxide, Alkoholate, Alkyle, Silazane, Silane, Carbosilane, Kohlenhydrate, Metalle, Borane, Borsäureester, anorganische oder organische Salze enthalten.

11. Verwendung des Schleifkorns nach einem der Ansprüche 1 bis 4 als Schleifkorn in gebundenen Schleifmittel, auf flexiblen Trägern gehaltenes oder als loses Schleifmaterial.

12. Verwendung des Materials des Schleifkorns nach einem der Ansprüche 1 bis 4 zur Herstellung von keramischen Formteilen für Schneid-oder Verschleisskeramik.