數(shù)看到根據(jù)本發(fā)明的多晶磨粒組合物，其包含尺寸為 20-100皿并彼此連接的Al2〇3主晶體。磨粒的裂隙表面說明了其在磨料的粘結劑基體中的良 好嵌入與由此得到的良好研磨性能。
[0034] 與圖5形成顯著對比，在圖6中可W150倍放大倍數(shù)看到傳統(tǒng)的致密緊密磨粒，對其 復配從而為單晶的且其具有相對光滑的表面，使得磨粒確實顯示出高的磨粒強度，但它僅 不良地嵌入于粘結劑基質(zhì)中。
[0035] 為了評價磨粒的品質(zhì)，有必要進行研磨試驗。研磨試驗是相對延續(xù)和時間密集的。 由此，在磨料工業(yè)中，通常預先通過機械特征評價磨粒品質(zhì)，可W更容易地得到該機械特 征，且該機械特征可W在研磨試驗充當后者行為的指示。在本工作的上下文中，通過在球磨 機中球磨通過微粒分解(MKZ)確定磨粒的磨粒初性。
[0036] 微粒分解(MKZ)
[0037] 為了測量磨粒分解，將IOg(相應磨料粒度）的剛玉在填充有12個鋼球(直徑15mm， 重330-332g)的球磨機中W188轉/分鐘球磨預定的時間段。隨后在篩分機化averBdcker E化200)中通過對應的細篩將球磨的磨粒進行篩分5分鐘，所述細篩比對于對應的磨粒粒 度確定的底篩細2級，并平衡掉細的部分。MZ值遵從如下：
[0039] 在下面的表1中，表征了多種選定的剛玉，然后在表2中總結了其微粒分解和堆積 密度，并與根據(jù)本發(fā)明的磨粒進行對比。使用來自化eibacher Schleifmittel Gm地的剛玉 用于試驗。為了比較，除了多晶剛玉外，還使用在分批過程中烙融的塊狀且致密的烙凝侶氧 化物（圖6)。在1250°C下在回轉爐中對于多晶剛玉進行溫度處理15分鐘。
[0040] 表 1
[0042]表 2
[0043]
[0044] 對于塊狀且致密的烙凝剛玉(實施例1和2)，低的MKZ值顯示出高初性和磨粒強度， 相比白色烙凝氧化侶(實施例1)其對于合金化的剛玉(實施例2)明顯更高。在與實施例2相 同的化學組合物中，多晶多孔剛玉(實施例3)的MKZ值明顯更高。響應于相應的應用，該材料 仍然表現(xiàn)出好的研磨性能，其還特別歸因于運樣的事實：由于其多孔組合物，磨?？珊芎玫?嵌入于磨料(研磨帶或研磨盤）中，其中粘結劑滲入磨粒的外部開放孔隙，且磨粒固定在磨 料中。
[0045] 在1250°C的溫度處理后，相同磨粒示出了 MKZ值的降低或磨粒初性的增加，分別為 約32%。由此對于根據(jù)本發(fā)明的磨粒得到完全新的應用可能性，運是由于多孔多晶結構現(xiàn) 在與相對高的磨粒初性配對，且因此良好嵌入的優(yōu)勢可W與高的磨粒強度結合。
[0046] 眾所周知，MKZ值是磨粒尺寸的函數(shù)。因而還用更細磨粒尺寸進行進一步的測量。 在實施例5-8的情形中，對于F60和F80還變得清楚的是，還通過熱后處理得到磨粒初性的巨 大增加。因此，對于磨料粒度F60(實施例5和6)還測得約24%的磨粒初性的提高，而對于磨 料粒度F80甚至也可觀察到約44%的提高。
[0047] 球磨磨粒分解化MKZ)
[0048] 對于測量磨粒強度，球磨磨粒分解是類似的方法。由于更大的樣品量，該方法更準 確且較不容易出故障。
[0049] 將100g(相應磨料粒度）的剛玉在填充有8個大直徑（35mm)和40-45個小直徑 (14.7mm)鋼球的球磨機中W83轉/分鐘球磨預定的時間段。在分離鋼球后，隨后在Rotap篩 分機中通過對應的細篩將球磨的磨粒進行篩分5分鐘，所述細篩比對于對應的磨粒粒度確 定的底篩細2級，并平衡掉細的部分。KMKZ值遵從如下：
[0051] 在此情況下，將未合金化的多晶剛玉與Ti化合金化的多晶剛玉進行對比。兩種類 型的剛玉的化學組合物總結于表1A中。
[0052] 表1A
[0化5]
[0056] 在回轉害中在1250°C對多晶剛玉進行溫度處理15分鐘。球磨磨粒分解的結果總結 于表2A中。發(fā)現(xiàn)未處理的多晶剛玉具有可對比的磨粒強度，而不管其合金化的或未合金化 的。在溫度處理后，兩種類型的剛玉都顯示磨粒強度的改善，由此未合金多晶剛玉的改善低 于20%，而合金化多晶剛玉的磨粒強度增加超過50%。
[0057] 研磨試驗
[0058] 還為了驗證MKZ值對于實踐研磨實踐的積極效果，從樣品1-4進行其它的研磨試 驗。
[0059] 為此目的，W 125x1.5x22.23的尺寸生產(chǎn)切割盤，然后將其用于切割直徑為20mm且 厚度為2mm的不誘鋼管。為了調(diào)節(jié)該盤初始制得3個粗糖的切口，隨后對于每一盤制得總共 20個切口。通過盤直徑的降低(盤磨損)測定研磨性能。在每種情況下由3個盤求得響應于盤 磨損的平均值。研磨結果和研磨條件總結于下面的表3中。
[0060] 表 3
[0061]
[0062] 在上述研磨條件的情況下，包含緊密且致密的白色烙凝氧化侶的切割盤顯示出最 高的盤磨損，運可W用緊密磨粒在粘結劑基質(zhì)中的劣等嵌入和特別是用相對低的磨粒初性 解釋。與其相比，包含堅初的合金化剛玉的切割盤磨損明顯更少(約45%)。盡管具有非常高 的MKZ值(實施例3 = 29.6)，包含多晶多孔剛玉的切割盤的結果顯示出的盤磨損僅稍低于來 自實施例（2)的緊密并堅初的磨粒，該結果是令人驚奇和無疑可W用多孔多晶磨粒在粘結 劑基質(zhì)中的良好嵌入解釋。通過將磨粒在1250°C下回火15分鐘，切割盤的穩(wěn)定性(基于直徑 的降低)可提高約30%，因此超過極度固體緊密的合金化剛玉。
[0063] 著重注意，在本上下文中，主要進行上述研磨試驗從而總體確定根據(jù)本發(fā)明的 Ab化本體作為磨粒的合適性，W顯示相比于未處理的磨粒的性能提高。對于具體的應用和 研磨操作(在該情況下根據(jù)本發(fā)明的磨粒的孔隙率和相對高的磨粒初性具有特別積極的作 用，特別是比緊密和致密的剛玉類型進一步的性能提高是預期的。對于精密研磨或還對于 高性能研磨（用陶瓷粘結的磨粒進行)發(fā)現(xiàn)相應的結果。
[0064] 特別地，在用于應具有限定的孔隙率的研磨盤時，使用根據(jù)本發(fā)明的磨粒與現(xiàn)有 技術相比導致改善，由于現(xiàn)在所需孔隙率至少部分地表現(xiàn)為磨粒本身，其與冷卻潤滑劑可 W直接帶入磨料接觸區(qū)的附加優(yōu)點有關。一方面，改善了磨料盤的切割能力，且通過響應于 使用根據(jù)本發(fā)明的磨粒引入附加的孔隙率支持了在操作過程中的自由切割。另一方面，進 一步改善了磨粒在研磨盤中的嵌入，運歸因于包括大的裂隙表面的多晶結構，從而還提高 了研磨性能。
[0065] 盡管具有高的宏觀孔隙率，但磨粒是極其穩(wěn)定的，且也可W用于研磨操作，在該情 況下施加高的接觸壓力。即使由于其組成，特別對于在研磨盤中的用途，多晶Al2〇3本體是預 先指定的，它們也適合用作松散的磨料，用于涂覆的磨料中，用于生產(chǎn)難烙材料，且還用作 磨損保護材料。
【主權項】
1. 熔融氧化鋁的多晶多孔Al2〇3本體，包含大于97重量％的<1氧化鋁和總重量小于3重 量％的其它氧化物的合金化組分，其中Al 2〇3本體包含多個具有20-100μπι的微晶尺寸的 Α12〇3主晶體，且展示出具有5-30體積％的孔隙體積的宏觀孔隙率，和20-60μπι的平均孔隙直 徑和在約100μπι的范圍內(nèi)的最大孔隙直徑， 其特征在于， 在主晶體的邊界處，多晶Α12〇3本體包含單一含Ti02的外部相的聚集，其中外部相具有 小于7μπι的直徑，且以點狀方式或沿著主晶界分別分布。2. 根據(jù)權利要求1的Ah〇3本體， 其特征在于， 外在相具有小于5μηι的直徑。3. 根據(jù)權利要求1或2的Α12〇3本體， 其特征在于， 外部相除 Ti〇2 外還包含選自 Cr2〇3、Fe2〇3、Mg0、Na20、NiO、ZnO、C〇0、Zr0 2、Si02、Μη02 或稀 土氧化物中的其他氧化物的合金化組分。4. 根據(jù)權利要求1至3之一的Ah〇3本體， 其特征在于， 其它氧化物的合金化組分的量小于1重量％。5. 根據(jù)權利要求1至4之一的Ah〇3本體， 其特征在于， AI2O3本體是磨粒，將其處理和定尺寸成限定的磨料粒度。6. 根據(jù)權利要求5的Ah〇3本體， 其特征在于， 在根據(jù)FEPA的磨料粒度F24-F80中，磨粒具有小于1.75g/cm3，優(yōu)選小于1.70g/cm3，更優(yōu) 選小于1.65g/cm3的堆積密度。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種溫度處理的多晶多孔Al2O3本體，其包含大于97重量％的α氧化鋁，總量小于3重量％的其它氧化物的合金化組分，5-30體積％的宏觀孔隙率，其中Al2O3本體由多個包括20-100μm的微晶尺寸的Al2O3主晶體構成。
【IPC分類】C04B35/109, C09K3/14, C04B35/105, C04B35/111, C01F7/02, C04B38/00, C04B35/101, C04B35/653, C04B35/119, C04B35/10, B24D3/00, C04B35/107
【公開號】CN105592981
【申請?zhí)枴緾N201480054462
【發(fā)明人】R·孔茨, S·穆梅爾
【申請人】研磨劑與耐火品研究與開發(fā)中心C.A.R.R.D.有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月1日
【公告號】DE102013111006A1, DE102013111006B4, WO2015049273A1