Керамическая связка для изготовления абразивного инструмента

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ц 4 В 24 Р 3/14, 3/34 ВСВОЕ;. 1- г. ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Харьковский политехнический институт им. В. И. Ленина(56) Авторское свидетельство СССР634923, кл. В 24 О 3/14, 1977. (54) КЕРАМИЧЕСКАЯ СВЯЗКА ДЛЯ ИЗГОТО ВЛ Е НИ Я АБ Р АЗ И В НОГО И НСТРУМЕ НТА(57) Изобретение относится к производству абразивного инструмента и может быть использовано в деревообрабатывающей, бумажцои промьпцлнцости, в машшцострое - нии. Целью изобретения является повышени адгезии связки к абразиву и равномерности сушки ври сокращении времени сушки и обеспечении заданной поритости инструмента. Для этого в связку, содржа. щую фритту, дополните.ьно введен гель этилсиликата при следукнцем соотношении компонентов; мас.",: гель этилсиликат 0,5 - 15,0; фритта - осталшни. Введенц добавки геля этилсиликата к фритте улучшает однородность смешивания и равномерностьь распределения пленки 8 О вокруг порошка фритты, повышае пластичность и гидрофобность керамической связи, уцличивает адгезию абразива к связке, что визы иат повышение прочности сырца.табл.1Изобретение относится к производству абразивного инструмента и может быть использовано в деревообрабатывающей, бумажной промышленности, в машиностроениидрЦелью 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 соотношениикомпонентов, мас. 01,: Гель этилсиликата 0,5 - 15,0 фритта Остальное Введение добавки геля этилсиликата к фритте улучгнает однородность смешивания и равномерность распрсделенця пленки вокруг частиц порошка фритты, повышает пластичцость и гидрофобность керамической связкц, умецыцает затраты ца смешивание с абразивом и влажность массы цри достаточно высокой ее текучести, увеличивает адге. зию абразивного зерна к керамической связке, что вызывает повышение прочности сырца, что особенно важно для больше- мерных абразивных инструментов, при сохранении высокого уровня заданной пористости послдиего, обеспечиванщей высокое качество продукции.В результате каталитического воздейст. вця щлочш.земельных компонентов фритты цд процесс отверждения геля этилсиликдтд цоявлятся возможность контроля за процсом твердения и сушки масс. Регулируя соотцошние компонентов связки, устанавливают различные режимы живучести масс, достаточный для заполнения форм больцмерных абразивных, инструментов, цел- направленно сокращают или увеличивают время сушки в форме и на воздухе, предупреждая появление микротрещин и усадочных явлений. Все это дает возможность за счет регулирования времени выдержки в форме и уменьшения (или исключения) времени сушки повысить технологичность изготовл- нця бльшмерных абразивных инструментов, повысить прочностные характеристики и Зцдчцтльно снизить затраты нд их производство в связи с резким сокращением энргоздтрат на сушку.Благодаря уменыпецин смачивающей спообцости керамической связки предлагаемого остана по сравненин с известными, достигается заданный уровень пористости дбразивцо о инструмента, высокие результд. ты физико-механических свойств абразивцо го инструмента достигаются при этом в результате высокой равномерности распределения фритты и геля этилсиликата вокруабразивных зерен ц хорошего спекдцця в точечных контактах ц результате интенсификации взаимодействия геля этилсиликдтд с абразивными зерндмц с образо 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 2ванием 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 смачивающсй способности крдмцческой связки на основе фритты при дополнительном введении геля этилсиликдтд. В результате повышения адедин керамичекой связки к абразивному зерну, в том числск крупному, еще в сырци, кдк цокдздл эксперимент, интенсификация новообразований в процессе спекания в зоне контакта абразивных зерен, окруженных тонким слоем равномерно распределццой керамической связки на основе фритты и ля тилсиликата, приводит к повышнцн прочностных хардктеристик как в сырце, так и в обожженных изделиях.В процессе нагрева компоненты фритты вздимодействунт с 102 Геля этилсиликатд. В результате равномрного распределения керамической связки цд основе фритты и геля этилсиликдта вокруг абразивных зерен увеличивается адгезия абразивного зерна к связке, однако и результате повышения вязкости расплава и умньшения смачиваюшй способности го при взаимодействии с коруцдом не прсцсходит перераспределения жидкой фазы в норовом пространстве, она остается только в метдх контакта абразивных зрец, что дает возможность получать заданную порцстость у обожженных образцов, которая задается еще сырцу путем регулирования соотношением абразивного зерна и керамической связки в массе. В результате проникновения ЯО этилсиликатд в микропоры и микротрещины электрокорунда в обжиге в последних образуются новообразования, которые усиливают адгзцн связки предлагаемого состава к абразивному зерну, чо улучшает эксплуатационные характеристики абразивного инстру мента.Кердмическун связку изготавливают следуюцнм образом.Гель этилсилцката добавляют к фритте и тщательно перемешивают. После этого керамическая связка готова к употреблению.В качестве абразива можно использовать электрокоруцд, карборунд и др. абразивы.Образцы изготавливают на основе нормального электрокоруцдд. 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. 0% геля этилсиликата смешивают с 90 О фритты. Подготовленную керамическую связку смешивают с электрокорундовым абразивным зерном. Соотношение связки и абразива равно 40:60. Ана О 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 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 Предлагаемый3 16 7 1 2 40 40 95,0 70 80 90 фритта 45 45 каолин 15 15 тальк 5,0 10 30 Состав образцов: 77 77 77 77 77 77 77 электрокорунд керамическаясвязка 23 23 23 23 23 23 23 Угол смачивания,град 110 130 150 180 170 117 105 Состав связки, мас,7. гель этилсиликата 20 4основе фритты с гидрофобным гелем этилсиликата.Наилучшими свойствами характеризуется состав 2 связки (таблица). Незначительные изменения показателей свойств образцов с использованием составови 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 больцего 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 со. держит гель этилсиликата ири следующем соотношении компонентов, мас.о:Гель этилсиликата 0,5 15,0 Фритта Остальное1371891 6Продолжение таблицы с;остав К змп.енты.свойства ПредлагаемыйИзвестный 23 15 15 Влажность массы, 7 6,5 12 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 послесушки, Па 9,8 9,7 11,2 10,0 3,2 2,1 2,0 Прочность послеобжига, Па 50,0 14,5 13,9 45,0 53,0 65,0 18,9 Пористость ооразцов,12 21 30 30 30 30 25 Заданная пористость, Я 30 30 30 30 30 30 30 С.оста вигель,1.(.ергееваРедактор Г Во.кона Текред И. Верее Корректор О. Кт и (рикЗаказ 225,1 з Тираж 677 ПодписноеВН 1 П 1 1 и ;(р гвегпого комитета ССР по делам изобретений и открвпий11,З 5, Москва, Ж -З 5, Рвунская наб., д 4/5Произволев нио полиграфческое предприятие, . ужорал, ул. Проектная, 4