[go: up one dir, main page]

CZ20012165A3 - Brusný výrobek pojený za pouľití hybridního pojiva - Google Patents

Brusný výrobek pojený za pouľití hybridního pojiva Download PDF

Info

Publication number
CZ20012165A3
CZ20012165A3 CZ20012165A CZ20012165A CZ20012165A3 CZ 20012165 A3 CZ20012165 A3 CZ 20012165A3 CZ 20012165 A CZ20012165 A CZ 20012165A CZ 20012165 A CZ20012165 A CZ 20012165A CZ 20012165 A3 CZ20012165 A3 CZ 20012165A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
grain
abrasive
binder
glass
geopolymer
Prior art date
Application number
CZ20012165A
Other languages
English (en)
Inventor
Gerald W. Meyer
Mianxue Wu
Elinor B. Keil
Original Assignee
Saint-Gobain Abrasives, Inc.
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 Saint-Gobain Abrasives, Inc. filed Critical Saint-Gobain Abrasives, Inc.
Publication of CZ20012165A3 publication Critical patent/CZ20012165A3/cs

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D18/00Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for
    • B24D18/0009Manufacture of grinding tools or other grinding devices, e.g. wheels, not otherwise provided for using moulds or presses
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24DTOOLS FOR GRINDING, BUFFING OR SHARPENING
    • B24D3/00Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents
    • B24D3/02Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent
    • B24D3/04Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic
    • B24D3/14Physical features of abrasive bodies, or sheets, e.g. abrasive surfaces of special nature; Abrasive bodies or sheets characterised by their constituents the constituent being used as bonding agent and being essentially inorganic ceramic, i.e. vitrified bondings
    • 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
    • C09K3/1436Composite particles, e.g. coated particles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/10Production of cement, e.g. improving or optimising the production methods; Cement grinding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Polishing Bodies And Polishing Tools (AREA)
  • Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

(57) Anotace:
Pojené brusné výrobky zahrnující brusná zrna na bázi oxidu hlinitého a geopolymemí pojivový systém se značně zlepší poskytnutím zrna se skelným povlakem před včleněním do geopolymemího pojivá.
CZ 2001 -2165 A3
& JKXX - JH6S~
Brusný výrobek pojený za použiti hybridního pojivá
Oblast techniky
Tento vynález se týká brusných výrobků vyrobených za použití hybridního pojivového materiálu. V kontextu tohoto popisu se termínem brusný výrobek rozumí odkaz na ty výrobky,které se obecněji popisují jako povlékaná brusivá a pojená brusivá.
Dosavadní stav techniky
Povlékaná brusivá jsou charakterizovaná použitím podkladního materiálu, který je obvykle rovinný, a uložením na něj brusného zrna připojeného k podkladu pojivovým materiálem. Obvykle se pojivo, nebo jeho prekurzor, uloží na podklad a brusné zrno se uloží na pojivo, které se pak vytvrdí, aby se vytvořilo pro zrno adekvátní ukotvení. Na první vrstvu pojivá se odkazuje jako na tvořící povlak a na povlak přes zrno se odkazuje jako na kalibrovací povlak. Podle jednoho alternativního uspořádání se brusné zrno smísí s pojivém nebo pojivovým prekurzorem a tato směs se uloží na podklad před tím, než se pojivo nebo pojivový prekurzor vytvrdí. Tato vrstva pojivo/brusivo se může ukládat jako stejnoměrná vrstva nebo ve strukturovaném vzoru, který je buď výsledkem procesu ukládání nebonásledné úpravy před vytvrzením pojivá. V tomto posledním případě se na produkt z povlékaného brusivá často odkazuje jako na strukturované brusivo.
Výrobky z pojených brusiv jsou charakterizované tím, že mají trojrozměrnou strukturu, ve které je brusné zrno drženo v matrici z pojivá, nímž je obvykle kov, skelný materiál nebo nějaký organický materiál. Kovová pojivá jsou obvykle vyhrazena pro superabraziva. Brusivá pojená kovem se obvykle získají ve formě tenkých vrstev superabrazivního zrna tvrdě připájených ke kovovému kotouči nebo povrchu. Stávající
vynález se týká přesněji brusných výrobků, u kterých je struktura trojrozměrná a pojivo je hybridní pojivo.
Hybridní pojivá používaná u výrobků podle vynálezu jsou pojivá, která nespadají pohodlně buď do skelných nebo organických kategorií. Skelná pojivá, jak naznačuje název, jsou založená na skelných materiálech, které se musejí tavit a téci, aby povlékly brusné zrno a vytvořily pojivové podpěry spojující sousední zrna před tím, než se jim dovolí, aby zchladly, ztuhly a držely strukturu pohromadě. Skelné pojivové materiály jsou tedy tvářeny za vysokých teplot a za použití dlouhodobých tvářecích cyklů. Výrobek je však velmi tuhý a účinný, zejména u aplikací přesného broušení. Organicky pojené materiály jsou však tvářeny při značně nižších teplotách a pojivo je polymérní materiál, který se může tvarovat při relativně nízkých teplotách a který se může přimět, aby ztuhl následkem zesítění. Tento polymer může být nějaká termosetická pryskyřice, jako například fenolformaldehydová, močovinoformaldehydová nebo nějaká epoxydová pryskyřice, nebo to může být nějaká pryskyřice vytvrditelná radiací, jako například akrylovaná urethanová pryskyřice nebo akrylovaná epoxydová pryskyřice nebo akrylovaná polyesterová pryskyřice nebo kterákoli z mnoha variací na takovéto chemické téma, která vytváří po vystavení viditelnému světlu, ultrafialovému světlu nebo záření elektronového paprsku vysoce zesítěný tuhý polymer bez katalyzátoru nebo s katalyzátorem aktivujícím nebo zvyšujícím transformaci.
Jedna užitečná kategorie hybridních polymerických materiálů je popsaná v patentech US 4,349,386, 4,472,199 a
4,888,311. Ty popisují rodinu silikohlinitanů, polysilaátů a/nebo (siloxo-sialátových) polymerů. Takovéto polymery mají generický vzorec:
Mn [-(Si-O2) Z-Al-O2]n. w. H20, kde M je sodík nebo draslík nebo nějaká jejich směs, triviálním přidáním k roztoku z je 1 až 3, w má hodnotu do 7 a n je stupeň kondenzace.
Takovéto polymery názvem geopolymery. kaustického křemičitanu se nyní obecně označují Ty se běžně vyrábějí hydratovaného hlinitokřemičitanu alkalického kovu. Jedna toto téma vyrábějí alkalického vytváří polymery známé přidáním kovu k kaustického méně významná jako geosety. Ty se roztoku křemičitanu variace na hydratovanému se bude dále křemičitanu hlinitému.
Kvůli jednoduchosti odkazovat jako na geopolymery.
Použití na oba typy produktu je popsáno také o tom, organických výrobě pojených brusiv která poučuje takových geopolymerů při v evropské přihlášce 0 485 966, že tato pojivá mohou být modifikována přidáním polymerů.
Geopolymery pojivá, protože pojivům, ačkoliv :
Mají velmi značné výrobě pojených brusiv.
jsou charakterizovány jako hybridní nejsou podobné ani skelným ani organickým mají některé charakteristiky obou z nich. ; výhody oproti běžným skelným pojivům při Primární důležitost má. to, že se tvarují při porovnatelně nízkých teplotách (jako organická pojivá), které jsou hodně pod teplotou, při které se taví sklo, a mají jednotné složení. Naproti tomu, skelná pojivá se musejí tvářet při teplotách tavení skla a udržovat se na těchto teplotách, dokud sklo teče, aby povléklo brusná zrna a vytvořilo pojivové podpěry. Geopolymery však vytvářejí polymerické struktury s velkou částí z tvrdosti a pevnosti skelných pojiv a v tomto jsou nepodobné běžným organickým pojivům, která jsou mnohem méně křehká a mají větší hodnoty modulu než skelná pojivá.
Použití geopolymerů je tedy velmi atraktivní alternativa k běžným skelným pojivům z hlediska jejich porovnatelně nižší teploty tváření. Jako výsledek této relativně nízké
teploty zpracování mohou být k pojivu přičleněna řada výhodných technologií, jako je použití aktivních plniv, která jsou u skelně pojených produktů nepřípustná. K těmto výhodám se přidává vyšší tepelná stabilita po zpracování a použití teplot porovnatelných s organicky pojenými produkty. Tyto pojivové materiály jsou tedy skutečně hybridního charakteru.
Nízká zpracovací teplota také umožňuje zmírnění některých křehkostí spojených se skelnými pojivý přidáním organických polymerů. Existuje zde tedy možnost přizpůsobení fyzikálních vlastností pojivá potřebám produktu, který se má vyrábět.
Je zde však vážný problém s používáním geopolymerů při výrobě pojených brusných výrobků, ve kterých je pojivo založené na oxidu hlinitém. To je proto, že pojivá jsou tvářena v silně alkalických podmínkách a povrch drti brusivá oxidu hlinitého je napadený touto alkálií. Výsledkem je velmi značně zeslabená vazba mezi brusivém a pojivovým materiálem, takže při aktuálních brusných tstech je výkon zcela nevýrazný.
Nyní bylo zjištěno, že geopolymery mohou být používány s brusivý na bázi oxidu hlinitého a tento objev tvoří základ pro tento vynález. Tento objev otevírá možnost nízkonákladových skelně pojených brusiv, kde se mohou vlastnosti pojeného brusivá upravovat obměnou pojivá a kde je pojivo vysoce schopné reprodukce a ekonomicky vyrobitelné a použitelné.
Podstata vynálezu
Stávající vynález poskytuje způsob výroby pojeného brusivá, který zahrnuje zajištění brusných zrn na bázi oxidu hlinitého, která mají alespoň část povrchu zrn pokrytou skelnou vrstvou; smísení uvedených brusných zrn na bázi oxidu hlinitého a potažených sklem s geopolymerem a ···· • · ··· · • · vytvrzení uvedeného brusný výrobek.
Brusivo na bázi geopolymeru, aby se vytvořil pojený oxidu hlinitého může být tavený oxid keramický (nebo slinutý) oxid hlinitý, nějaký tvořený procesem sol-gel. Může to být také spékaný hlinitý nebo nějaký případně společně takových Problém zrn s oxid hlinitý-oxid dalšími pojivém zirkoničitý brusnými zrny oxidu se podněcuje menšími a tedy největší užitek nebo směs hlinitého .
napadení oxidu hlinitého, se brusná zrna na bázi oxidu hlinitého ve velikostmi krystalů když vyrobí procesem očkovaného sol gelu tak, jak je popsáno v patentu krystaly Velikosti se zajisti, skutečnosti oxidu krystalů procesy vytvářeny je růst krystalů oxidů kovů vzácných zemin, oxidu zirkoničitého, oxidu mezi jinými
US 4,623,364, protože ten dává vznikat hlinitého, které jsou submikronické. oxidu hlinitého asi do 10 mikrometrů jsou neočkovaného sol-gelu, zejména těmi, kde během slinování potlačovaný přítomností oxidu yttria, oxidu hořečnatého, křemičitého a podobně. Výhody prokázané stávajícím vynálezem jsou také naprosto zřejmé, když se použije s takovýmito neočkovanými sol-gel oxidy hlinitými. Obecně je tento vynález také použitelný spolu se všemi tavenými oxidy hlinitými.
Skelná vrstva se na zrno může ukládat například úpravou zrna vzkypěným oxidem křemičitým následovaným procesem vypalování. Alternativně se zrno může upravit směsí běžných skelných komponent a pak vypálit při teplotě, která je dostatečná pro vytvoření skla a umožňuje sklu, aby teklo a povlékalo zrna. Tato směs by se pak rozdrtila, aby se vytvořila zrna potažená sklem. Tento proces by mohl být urychlen a vytvořený rovnoměrnější za použití práškové skelné frity místo sklených komponent.
Nejpříhodnější způsob použití procesu podle tohoto vynálezu je však mnohem zřetelnější. Během výroby běžných výrobků ze skelně pojeného se zjistilo, že určité procento
výrobků je mimo předepsané technické podmínky a musí být vyřazeno. Navíc i potom, co brusný výrobek, jako je kotouč, dosáhne konce své užitné životnosti, zbývá často podstatný objem tohoto výrobku. Tyto vyřazené a zbytkové produkty, když se drtí, dávají brusné zrno povlečené alespoň částečně skelnou vrstvou, která zbývá z předešle použitého skelného pojivá. Povrchová plocha těchto zrn je často v podstatě ze 100 % pokrytá sklem, kromě toho, kde byla zrna podrobena obrusu, nebo tam, kde se podpěra pojivá odlomila a zanechala část obnaženého povrchu. Kde jsou takováto znovu získaná brusná zrna zrna na bázi oxidu hlinitého, mohou velmi vhodně poskytnout povlečená brusná zrna na bázi oxidu hlinitého, která se použijí u tohoto vynálezu.
Stávající vynález tak poskytuje příležitost používat vyřazený materiál, který by se jinak musel poslat do zavážky. Výhody stávajícího vynálezu jsou tedy jasné. Je přizpůsobený pro použití jinak bezcenných materiálů a je lépe ekologičtěji přijatelný.
Výhody nejsou však pouze ekonomické. Tento vynález poskytuje také poprvé příležitost získat výhodu flexibility procesu ve smyslu nízké teploty a rychlého .vypálení a potenciál pro návrh pojivá, které by splňovalo požadavky produktu, který se má vyrábět.
Výhodné provedení vynálezu zahrnuje brusné zrno s povlakem skelného pojivá (skla) o tloušťce od 0,5 do 5 mikrometrů (a výhodněji 1 až 3 mikrometry). Takovýto povlak je dost tlustý, aby uchránil zrno před náporem kaustického, vysoce alkalického geopolymerního pojivá, a stále ještě dost tenký, aby během broušení neměnil funkci zrna. Realizovat povlaky v rámci výhodného rozsahu poměru zrno/sklo může vyžadovat, aby se lišilo v závislosti na velikosti zrna, měrné hmotnosti zrna a měrné hmotnosti skla. Abychom toto ilustrovali, má brusné zrno taveného nebo slinovaného oxidu hlinitého o velikosti částice drti 100 (kolem 180
mikrometrů) povlečené typickým skelným pojivém poměr zrno/sklo 100:5 co do objemu, když je tlouštka povlaku kolem
1,5 mikrometru a předpokládá se, že je povlečeno 100 % povrchu zrna. Když je pokrytí menši než 100 %, bude povlak mírně vyšší.
Objem skelného povlaku uloženého na zrnu je s výhodou dostatečný, aby pokryl alespoň 50 % a výhodněji alespoň 70 % povrchu zrna. Často je však obtížné nebo alespoň nepohodlné změřit objem povlaku tímto způsobem a toto množství se mnohem příhodněji vyjadřuje ve smyslu hmotnostních procent reprezentovaných skelným materiálem. Hmotnost skelného povlaku tak obvykle představuje od 1 do 30 % a výhodně od 2 do 20 % a nejvýhodněji od 2 do 10 % celkové váhy povlečeného zrna.
Chemické složení skelné vrstvy je s výhodou složení, které výrazně nereaguje v průběhu operace povlékání s oxidem hlinitým. Proto jsou často užitečná složení zahrnující oxid hlinitý, oxid křemičitý, oxidy kovů alkalických zemin a oxid bóru a také další menší množství oxidů dalších kovů. Výhodné skelné kompozice zahrnjují (hmotnostně) > 47 % oxidu křemičitého, < 16 % oxidu hlinitého, 0,05-2,5 % oxidu draslíku, 7-11 % oxidu sodíku, 2-10 % oxidu lithného a 9-16 % oxidu bóru.
Výhodné skelné směsi, zejména tam, kde brusná zrna na bázi oxidu hlinitého zahrnují sol-gel oxidu hlinitého, jsou takzvaná složení nízkoteplotního pojivá, kterými se rozumí složení, která se taví a tečou při teplotách pod přibližně 1.000 °C.
Geopolymerní pojivo je obecně podobné skelnému pojivu v tom smyslu, že je vysoce zesítěné a je tedy tuhé a -křehké. Hodnota pH typického geopolymerního složení je před smísením se zrnem > 14. Avšak na rozdíl od běžných skelných pojiv se může zesíťovat při teplotách, které nebudou degradovat termoplastické modifikátorové polymery. Tak se s geopolymery *
···· 4« 4 · · 4
4 4 4 stává možné začlenění termioplastického modifikátoru, aby se pojivovému materiálu propůjčil určitý stupeň flexibility a pevnosti, a toto je často výhodný znak tohoto vynálezu. Vhodné vyztužení nebo modifikace termoplastických polymerů zahrnuje polyolefiny, póly(tetrafluoretylén), takovéhoto zesilujícího termoplastického polymeru, může představovat do 30 hmotnosti pojivá.
Systém geopolymerního plnivových materiálů.
jako železné kyzy, materiály, za předpokladu, polybutadien, polyimidy a a/nebo který se může % a polyvinylchlorid, polyestery. Objem modifikujícího do pojivá zahrnout, s výhodou do 20 % celkové upravit aktivní brusné pojivá se může také
Plniva mohou být síra nebo organické že jsou stabilní při nebo neorganická plniva, jako sklo nebo keramické kuličky, použitím plniva, přídavné teplotách tvarování pojivá, jsou minerální částice nebo jejichž hlavní účel je napomáhat při generování požadovaného stupně pórézity nebo struktury v konečném pojeném brusném výrobku. Plniva se mohou používat v poměrech založených na váze složení, a to do 20 % a výhodněji od 5 hmotnosti.
do 10 %
Přehled obrázků na výkresech
Obrázek 1 představuje znázornění sloupcových údajů z příkladu 1.
Obrázek 2 představuje znázornění sloupcových údajů z příkladu 2.
diagramů diagramů
Příklady provedení vynálezu se specifickým odkazem na je třeba chápat tak, že omezení na rozsahu podstaty
Vynález následující neznamenají vynálezu.
je nyni popsán příklady, které žádné podstatné ···· ·« ··*· Φ· • · · · ti» · · · · · • · · · · · · · ··· · ·· · ·· ···
PŘÍKLAD 1
Tento příklad popisuje způsob přípravy brusných hřídelů s hybridním pojivém s povlakem a bez povlaku skelného (sklo) pojivá na brusném zrnu. Také porovnává brusný výkon mezi hřídeli obsahujícími povlečené a nepovlečené zrno.
Byly vytvořeny dvě sady pojených brusných kotoučů. První sada zahrnovala běžné zrno taveného oxidu hlinitého (38 Alundum oxid hlinitý, dostupný pod tímto obchodním označením u Saint-Gobain Industrial Ceramics, lne.) v geopolymerním pojivu a druhá sada zahrnovala totéž brusné zrno opatřené skelným povlakem a zapracované do kotoučů za použití téhož pojivá.
Brusná zrna ve druhé sadě se získala rozmačkáním skelně pojeného brusného kotouče, u kterého mělo skelné pojivo složení v rozsahu výhodného složení specifikovaného výše.
Skelný materiál byl štědře přítomný jako povlak na brusných zrnech oddělených po rozdrceni kotouče a představoval kolem 3 % celkové hmotnosti povlečeného zrna. Optickým a elektronovým snímáním mikroskopie se zdálo, že povlečené zrno má ve srovnání s nepovlečeným zrnem skelnou vrstvu hladčí a lesklejší, která pokrývá alespoň. 80 až 90 % celkového povrchu zrna. Energetická disperzní spektroskopie v rámci SME vícesložkové struktury bohaté na oxid křemičitý odhalila charakteristické rentgenové paprsky emitované z této vrstvy, které byly charakteristické pro vícesložkovou strukturu bohatou na oxid křemičitý. Bylo zjištěno, že chemické složení této vrstvy je konzistentní se složením skla, které bylo použito pro povlakování zrn.
Při vytvářeni testovaných kotoučů byl hmotnostní poměr geopolymerního pojivá k brusnému zrnu 25:75. V · každém případě zahrnoval geopolymer suchý pojivový geopolymer, (GP600HT získaný u Geopolymere), hydroxid draselný, vzkypěný oxid křemičitý a vodu. Suchý pojivový materiál se může získat smícháním metakaolinu, hexafluorokřemičitanu sodného • ·
···· ·· ···· a amorfního oxidu křemičitého v příslušných hmotnostních poměrech 25:18:57.
Složení použité pro zhotovení kotoučů bylo následující:
MATERIÁL tavený oxid hlinitý (drť 100)
GP600HT vzkypěný oxid křemičitý
KOH
GRAMY
400 voda
21,5
44,4
48,2
Obě sady kotoučů, (to jest, ať už obsahují brusné zrno potažené sklem nebo ne) , byly připraveny následujícím způsobem.
Hydroxid draselný se rozpustil ve vodě a nechal se ochladit. Do roztoku hydroxidu sodného byl přimíchán vzkypěný oxid křemičitý, čímž se vytvořil roztok křemičitanu draselného, který se nechal před tím, než se přimíchalo suché pojivo GP600HT, ochladit. Nakonec se do této směsi přimíchalo brusivo. Když byla potřeba voda navíc, byla přidána v tomto bodě a zamíchána do směsi.
Tato směs se pak odlila a napěchovala do formy ze silikonové pryže. Použitá forma kotouče měla rozměry 13,65 x 1,27 x 3,18 cm. S naplněnou formou bylo vibrováno asi po jednu minutu. Přebytečná směs byla odstraněna a forma byla zakryta PTFE fólií, keramickým rounem a pak zatížena dvěma ocelovými deskami, z nichž každá vážila kolem 4,5 kilogramu.
Naplněné a zatěžkané formy byly ponechány po dobu 2 až 4 hodin, aby se při teplotě místnosti usadily, a pak se umístily v sušárně pro vytvrzovací cyklus označený v následující tabulce A. Potébyly kotouče odstraněny z forem a umístěny v Lindbergově peci pro konečný vytvrzovací cyklus B podle tabuly.
PODMÍNKY CYKLU VYTVRZOVÁNÍ zvyšování teploty na 85 °C po dobu 1 hodiny
1,5 hodiny při 85 °C
9999 99 9999 99
9 9 9 9 9 9 9 9 • 9 9 9 9 99
9 9 9 9 9 99
999 9 99 9 99999 zvyšování teploty na 120 °C po dobu 1 hodiny udržování, při 120 °C po dobu 5 hodin
B zvyšování teploty na 350 °C po dobu 1 hodiny udržování při 350 °C po dobu 5 hodin.
Dokončené kotouče měly každý kolem 30 až 40 % pórézity a konečné rozměry po dokončení procesu byly 12,7 x 1,59 x 3,18 cm.
Obě sady kotoučů pak byly podrobeny zkoušce příčného broušení povrchu za použití stroje Brown & Sharpe bez použití chladiv. Rychlost kotouče se udržovala asi při 4700 otáčkách za minutu a rychlost stolu byla 15,2 m/min. Před broušením byl každý kotouč orovnán za použití jednobřitého diamantu při rychlosti do 25,4 cm/min. při hloubce orovnání 0,025 mm. Kovový podklad byla ocel 52100 o tvrdosti 65 Rc ve formě desky s rozměrem 40,6 cm ve směru broušení kotouče a
4,6 cm ve směru příčného posuvu kotouče. Při míře příčného posuvu 1,27 mm měl každý kotouč celkový přísuv do hloubky 0,5 mm s jednotlivými mírami svislého posuvu 0,0125, 0,025 a 0,05 mm. Pro porovnání výkonů byly pro obě sady kotoučů měřeny koeficient G, brusná síla a míra úměru kovu (MRR) při každé míře svislého posuvu.
Výsledky jsou představeny na obrázku 1 ve formě dvou sloupcových diagramů. První porovnává výkon z pohledu diagramů míry koegicientu G při různých mírách svislého posuvu. Druhý porovnává obrusnost definovanou jako koeficient G dělený měrnou energií, která je samotná definovaná jako měrná síla dělená MRR, při různých mírách svislého posuvu.
Z údajů na obrázku 1 je očividné, že při zkoušce na příčném povrchupřináší kotouč vyrobený s povlečeným zrnem velmi značně lepší výsledky než kotouč zhotovený s nepovlečeným zrnem jak z pohledu koeficientu G, tak i obrusnosti.
« ·♦<· ·· ···· ·· ·« · · · t · · ·
PŘÍKLAD 2
U tohoto příkladu se zkoumá účinek přidání plnivového materiálu k systému pojivá pro úpravu vlastností. Používané brusné materiály a využívané licí a vypalovací procesy jsou takové, jak je popsáno v příkladu 1, ale s dalším přídavkem plniv pro vytvoření dvou sad kotoučů, z nichž každá obsahuje plnivo, avšak jedna sada je zhotovená s brusným zrnem povlečeným sklem. Složení, ze kterého byly kotouče zhotoveny, bylo takové, jak bylo uvedeno v příkladu 1, s tím rozdílem, že bylo použito plnivo, které obsahovalo směs čtyř částíjemného anorganického prachu s jednou částí bublinatých kuliček mulitu dostupných u Zeelan Industries pod obchodním názvem Z-Light. Celkové množství přidávaného plniva bylo
39,6 gramů. Tyto kotouče byly vyhodnoceny zkouškou válcové kontrolní síly (ODCF). V porovnání se zkouškou vylíčenou v příkladu 1 byla pracovní styčná plocha kotouče menší, takže lokalizovaná síla na brusné zrno byla mnohem intenzivnější.
Tato zkouška ODCF byla prováděna bez chladiv způsobem zapichovacího broušení bez procesu vyjiskřování. Kovový podklad byla ocel o tvrdosti 59 Rc. Válcový kovový obrobek měl tlouštku 6,4 mm a průměr 10,2 cm. Otáčky kotouče byly udržovány asi na 4950 1/min. a obrobek se otáčel 150 otáčkami za minutu. Pro každou brusnou periodu byl kotouč přiváděný při řízené konstantní síle, která začínala na 4,5 kg a rostla po 2,3 kg intervalech, dokud se nedosáhlo nadměrného opotřebení kotouče. Koeficient G a obrusnost byly každý vynášeny proti brusné síle. Výsledky jsou představeny na obrázku 2 výkresů ve formě sloupcového diagramu a vykazují tentýž charakter zlepšení oproti kotoučům zhotoveným bez brusného zrna postrádajícího skelný povlak, jako je ukázáno na obrázku 1. Toto naznačuje, že ekonomické výhody poskytované přítomností plnivových materiálů nejsou doprovázeny jakýmkoli zhoršením fyzikálních výhod odvozených od použití povlečených brusných zrn.
• ··♦· «··· Φ·9 • ♦ Φ · · · · ·· φ • Φ · · * » ·· • · ···· Φ · ·9 • · Φ Φ * · ·» • Φ Φ Φ ΦΦ Φ ·· · · ·
- 13 Získané výsledky objasňují, že při malé aplikované síle a mírách úběru materiálu sloužily kotouče vyrobené s povlečeným brusným zrnem velmi podstatně lépe než kotouče zhotovené s nepovlečeným zrnem.
Má se za to, že při vyšších tlacích je rozhodující způsob poškození poškození vlastního pojivá a to se odráží ve výsledcích. Kde tedy není faktorem poškození pojivá, vytváří povlečené zrno použité s geopolymerem mnohem lepší brusný kotouč než vytváří zrno nepovlečené.

Claims (8)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Způsob výroby pojeného brusivá, který zahrnuje zajištění brusných zrn na bázi oxidu hlinitého, která mají alespoň část povrchu těchto zrn pokrytou skelnou vrstvou; smíchání uvedených povlečených brusných zrn na bázi oxidu hlinitého s geopolymerem a vytvrzení zmíněného geopolymeru pro vytvarování pojeného brusného výrobku.
  2. 2. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že skelná vrstva na zrnu představuje od 1 do 30 % hmotnosti hmotnosti zrna.
  3. 3. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že skelná vrstva na zrnu pokrývá alespoň 60 % povrchu zrna.
  4. 4. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že geopolymer se smíchá s brusným zrnem v takových poměrech, že v konečném brusném výrobku představuje geopolymer od 10 do 50, % hmotnosti výrobku.
  5. 5. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že geopolymer má vzorec:
    Mn [-(Si-O2-)z-Al-O2-]n.w.H2O, ve kterém je M sodík nebo draslík nebo nějaká jejich směs, z je 1 až 3, w má hodnotu do 7 a n je stupeň kondenzace.
  6. 6. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že geopolymer se upravuje začleněním termoplastického polymeru.
    w
  7. 7. Způsob podle nároku 6, vyznačující se tím, že termoplastický modifikátor je vybraný ze skupiny sestávající z polyolefinů, polybutadienu, polyvinylchloridu, póly(tetrafluorethylenu), polyamidů, polyesterů a jejich směsí.
  8. 8. Způsob podle nároku 1, vyznačující se tím, že složení také zahrnuje do 10 % hmotnosti jemně děleného plnivového materiálu.
CZ20012165A 1998-12-17 1999-12-08 Brusný výrobek pojený za pouľití hybridního pojiva CZ20012165A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/213,589 US6066189A (en) 1998-12-17 1998-12-17 Abrasive article bonded using a hybrid bond

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20012165A3 true CZ20012165A3 (cs) 2002-04-17

Family

ID=22795696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20012165A CZ20012165A3 (cs) 1998-12-17 1999-12-08 Brusný výrobek pojený za pouľití hybridního pojiva

Country Status (20)

Country Link
US (1) US6066189A (cs)
EP (1) EP1144159B1 (cs)
JP (2) JP3683813B2 (cs)
KR (1) KR100400955B1 (cs)
CN (1) CN1177675C (cs)
AR (1) AR023067A1 (cs)
AU (1) AU748988B2 (cs)
BR (1) BR9916266A (cs)
CA (1) CA2354579C (cs)
CZ (1) CZ20012165A3 (cs)
DE (1) DE69905080T2 (cs)
HU (1) HU224453B1 (cs)
ID (1) ID28891A (cs)
NO (1) NO317893B1 (cs)
NZ (1) NZ511772A (cs)
PL (1) PL189790B1 (cs)
RU (1) RU2203797C2 (cs)
TW (1) TW483928B (cs)
WO (1) WO2000035632A2 (cs)
ZA (1) ZA200104039B (cs)

Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002301665A (ja) * 2001-04-02 2002-10-15 Mitsui Mining & Smelting Co Ltd 研削砥石及びその製造方法
US6609963B2 (en) * 2001-08-21 2003-08-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Vitrified superabrasive tool and method of manufacture
US7745363B2 (en) * 2005-05-09 2010-06-29 Corning Incorporated Geopolymer composites and structures formed therefrom
US8574358B2 (en) * 2005-12-06 2013-11-05 James Hardie Technology Limited Geopolymeric particles, fibers, shaped articles and methods of manufacture
US20080190036A1 (en) * 2007-02-14 2008-08-14 Ramsey W Gene Acoustic driven toughened foam glass abrasive devices and a method for producing the same
US8038750B2 (en) * 2007-07-13 2011-10-18 3M Innovative Properties Company Structured abrasive with overlayer, and method of making and using the same
SI2050805T1 (sl) * 2007-10-16 2010-07-30 C A R R D Gmbh Oplaščena brusilna zrna, postopek za njihovo pripravo kot tudi njihova uporaba za pripravo brusilnih sredstev
PT2234760E (pt) * 2007-12-12 2013-09-06 Saint Gobain Abrasifs Sa Ferramenta abrasiva multifunções com ligação híbrida
MY151755A (en) * 2007-12-28 2014-06-30 Shinetsu Chemical Co Outer blade cutting wheel and making method
EP2174751B1 (de) * 2008-10-10 2014-07-23 Center for Abrasives and Refractories Research & Development C.A.R.R.D. GmbH Schleifkornagglomerate, Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung zur Herstellung von Schleifmitteln
EP2177318B1 (en) * 2009-04-30 2014-03-26 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Abrasive article with improved grain retention and performance
JP2013507260A (ja) * 2009-10-08 2013-03-04 サンーゴバン アブレイシブズ,インコーポレイティド ボンド研磨物品および形成方法
MX2012006147A (es) * 2009-12-02 2012-07-10 Saint Gobain Abrasifs Sa Articulo abrasivo aglomerado y metodo de formacion.
BR112012012238A2 (pt) * 2009-12-02 2016-04-19 Saint Gobain Abrasifs Sa artigo abrasivo; e método para a formação de um artigo abrasivo
TWI471196B (zh) 2011-03-31 2015-02-01 Saint Gobain Abrasives Inc 用於高速磨削操作之磨料物品
TWI470069B (zh) * 2011-03-31 2015-01-21 Saint Gobain Abrasives Inc 用於高速磨削操作之磨料物品
SE537723C2 (sv) * 2011-07-22 2015-10-06 Slipnaxos Ab Ett slipverktyg för bearbetning av spröda material samt ettförfarande för framställning av ett slipverktyg
BE1021476B1 (fr) 2012-10-02 2015-11-27 Geogrind Composition liante inorganique.
CN103087676B (zh) * 2013-01-29 2014-07-30 淄博理研泰山涂附磨具有限公司 一种耐磨磨粒的烧结方法
ITUB20152158A1 (it) * 2015-07-14 2017-01-14 Itt Italia Srl Materiale di attrito, in particolare per la fabbricazione di una pastiglia freno, e metodi di preparazione associati
CN108251056A (zh) 2016-12-29 2018-07-06 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 研磨颗粒、固定研磨制品以及形成该固定研磨制品的方法
CN107623063B (zh) * 2017-09-29 2020-05-05 开发晶照明(厦门)有限公司 封装支架和封装支架制备方法
US11691247B2 (en) 2017-12-28 2023-07-04 Saint-Gobain Abrasives, Inc. Bonded abrasive articles
JP6926017B2 (ja) * 2018-03-12 2021-08-25 株式会社東芝 ジオポリマー製造装置、および、ジオポリマー製造方法
CN110948403A (zh) * 2019-12-20 2020-04-03 江西冠亿研磨股份有限公司 一种低温烧成陶瓷结合剂砂轮及其制造方法
CN115605319A (zh) * 2020-05-11 2023-01-13 3M创新有限公司(Us) 磨料体及其制备方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3847568A (en) * 1972-09-18 1974-11-12 Mwa Co Vitrified abrasive element
FR2464227B1 (fr) * 1979-09-04 1985-09-20 Cordi Coord Dev Innovation Polymere mineral
FR2489291A1 (fr) * 1980-09-03 1982-03-05 Davidovits Joseph Compose polymerique mineral et procede d'obtention
FR2523118A1 (fr) * 1982-03-08 1983-09-16 Joseph Davidovits Procede de fabrication de ceramique decoree, emaillee, par monocuisson, a l'aide de geopolymeres silico-aluminates
EP0199941B2 (de) * 1985-04-06 1995-05-03 Ht Troplast Ag Anorganische Formmasse mit Gehalten einer steinbildenden Komponente
EP0288502B1 (fr) * 1986-10-14 1991-07-24 DAVIDOVITS, Nicolas Materiau composite ceramique-ceramique et procede d'obtention
US5244726A (en) * 1988-02-23 1993-09-14 The Hera Corporation Advanced geopolymer composites
US4997461A (en) * 1989-09-11 1991-03-05 Norton Company Nitrified bonded sol gel sintered aluminous abrasive bodies
FR2666253B1 (fr) * 1990-09-04 1992-10-30 Davidovits Joseph Procede d'obtention d'un liant geopolymerique permettant la stabilisation, la solidification et la consolidation de dechets toxiques.
EP0485966A3 (en) * 1990-11-16 1992-07-29 Karl Dr. Elbel Process for manufacturing grinding or honing tools
JP3563071B2 (ja) * 1992-04-11 2004-09-08 ハーテー トロプラスト アクチェンゲゼルシャフト 密度の小さい無機成形体ならびにその製造方法
US5446085A (en) * 1993-06-15 1995-08-29 International Business Machines Corporation Polymeric compositions containing inorganic fillers and use thereof
DE19702254A1 (de) * 1997-01-23 1998-07-30 Hermsdorfer Inst Tech Keramik Formkörper, vorzugsweise Leichtbaustein, Verfahren zu seiner Herstellung sowie seine Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
JP2003517380A (ja) 2003-05-27
AU748988B2 (en) 2002-06-13
NO317893B1 (no) 2004-12-27
CN1177675C (zh) 2004-12-01
JP4309357B2 (ja) 2009-08-05
BR9916266A (pt) 2001-09-04
JP3683813B2 (ja) 2005-08-17
KR20010093839A (ko) 2001-10-29
NZ511772A (en) 2003-06-30
CN1419485A (zh) 2003-05-21
TW483928B (en) 2002-04-21
HU224453B1 (hu) 2005-09-28
HUP0204419A2 (en) 2003-06-28
NO20012968D0 (no) 2001-06-15
AR023067A1 (es) 2002-09-04
RU2203797C2 (ru) 2003-05-10
PL350728A1 (en) 2003-01-27
KR100400955B1 (ko) 2003-10-10
PL189790B1 (pl) 2005-09-30
WO2000035632A3 (en) 2002-10-10
CA2354579C (en) 2004-05-11
EP1144159B1 (en) 2003-01-22
DE69905080T2 (de) 2004-01-15
ZA200104039B (en) 2002-12-18
AU2477900A (en) 2000-07-03
WO2000035632A2 (en) 2000-06-22
CA2354579A1 (en) 2000-06-22
US6066189A (en) 2000-05-23
EP1144159A2 (en) 2001-10-17
JP2005138285A (ja) 2005-06-02
DE69905080D1 (de) 2003-02-27
EP1144159A3 (en) 2002-11-27
NO20012968L (no) 2001-06-15
ID28891A (id) 2001-07-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ20012165A3 (cs) Brusný výrobek pojený za pouľití hybridního pojiva
CN113195163B (zh) 具有经微粒涂覆的磨粒的磨料制品
TWI414590B (zh) 研磨顆粒之親水及疏水矽烷表面改良
EP1280631B1 (en) Porous abrasive article having ceramic abrasive composites, methods of making, and methods of use
EP1337597B1 (en) Spray drying methods of making agglomerate abrasive grains and abrasive articles
CN105592982B (zh) 粘结磨料制品及方法
CN105813808A (zh) 砾岩磨料颗粒、含有砾岩磨料颗粒的磨料制品及其制备方法
CA2423597A1 (en) Method of making ceramic aggregate particles
CA2151932A1 (en) Reduced viscosity slurries, abrasive articles made therefrom, and methods of making said articles
JPH03205475A (ja) 研摩材結合体、研摩材粒子製造方法及び研摩材結合体の研削性能向上方法
US4472173A (en) Ceramic-coated corundum abrasive grain
WO2010080401A2 (en) Bonded abrasive articles and methods of forming
TW200538237A (en) Porous vitrified grinding wheel and method for production thereof
JP5905604B2 (ja) 研磨物品の形成方法
JP2012516241A (ja) 充填剤として植物の種子鞘を有する砥石および該砥石の製造法
MXPA01006178A (en) Abrasive article bonded using a hybrid bond
EP4041840A1 (en) Abrasive particle including coating, abrasive article including the abrasive particles, and method of forming
JP3365175B2 (ja) ガラス質被覆立方晶窒化硼素砥粒とこれを用いたビトリファイドボンド砥石の製造方法
JPH09225837A (ja) 超砥粒砥石及びその製造方法
JPWO2020012977A1 (ja) 顆粒状研磨材、研磨工具及び研磨方法