145903. lajstromszámú szabadalom • Eljárás kerámiai testek, különösen metallokerámiai célokra, alkalmas formadarabok előállítására korundszemcsékből, zsugorító égetéssel
Megjelent: 1959. december 31. ORSZÁGOS TALALMAxNYl HIVATAL SZABADALMI LEÍRÁS . , 145.903. SZÁM 80. b. 8. OSZTÁLY — CO—80. ALAPSZÁM Eljárás kerámiai testek, különösen metallokerámiai célokra alkalmas formadarabok előállítására korundszemcsékből, zsugorító égetéssé) Dr. Csordás István oki. vegyészmérnök, Budapest, Dr. Lányi Béla egyetemi ny. r. tanár, oki. vegyészmérnök, Budapest, Veress Zoltán, oki. vegyészmérnök, Karcag, Vissy László oki. vegyészmérnök, Budapest A bejelentés napja: 1957. november 4. Ismeretes .hogy koirund formatesteket korúndporból zsugorító égetéssel állíthatunk elő. E formatesteik égetésénél nagy hőmérsékletet alkalmazunk, így pl. ha tiszta korundporból, melynek olvadáspontja mintegy 2050 C°, pórusmentes, egyenletes szövetszerkezetű foinmatesteket kívánunk előállítani, a zsugorítást 1800 C° körüli hőmérsékleten végezzük. : E nagy hőmiréséklet előállítása ipari méretű kemencékben költséges léghevítő berendezést igényel és nagy energiafogyasztással jár, mert a korundot oxidáló légköriben kell égetni, amit gyakorlatilag csak gáztüzeléssel lehet megvalósítani. A zsugorító hőmérséklet csökkentésére és a szemcseszerkezet finomságának növelésére különböző adalékokat ajánlottak. Ezek az adalékok azonban a zsugorított test keménységét, azonkívül a testek méret tartósságát csökkentik. A találmány eljárás kerámiai testek, különösen metalldkeráimiai célokra .alkalmas formadarabok előállítására koruindporból zsugorító hőkezeléssel, melynél a zsugorítást az eddig használatosnál lényegesen kisebb hőmérsékletein, foganatosítjuk és emellett igen finom szövetszerkezetű, nagy hő-. állóságú, nagy szilárdságú kerámiai testeket tudunk előállítani és a zsugorítást pl. az iparban használatos magnezitkemenoében foganatosíthatjuk. A találmány értelmében a zsugorított korundtesteket legalább 99,9% A12 0 3 tartalmú és 10 mikronnál finomabb szemcséjű korundból készítjük, azokat 1700 C°-nál kisebb hőmérsékleten zsugorítjuk és a zsugorítás időtartamát oly rövidre szabjuk meg, hogy a zsugorított testben a szemcsék legalább 90%-ának nagysága a 10 mikront ne haladja meg. Az elérendő keménység és szilárdság szempontjaiból a találmány értelmében, továihbá olyan korundszemcséket használunk, melyek titán-, mangán- és nátriumfémék oxidjaiból külön-külön vagy együttvéve 0,02%-nál többet nem tartalmaznak. A sziliciumatartalom magasabb lehet, de a sziliciumoxid tartalom szintén kevesebb, mint 0,1%. Különösen jó eredményeket érünk el olyan nagytisztaságú alfa-fcorundszemcsékkel, melyeknek az Al2 0 3 -tartalma legalább 99,99%. Minél finomabb szemcséjű alfa-korundpíorból indulunk ki, annál pontosabb méretű és metallokerámiai szempontból annál értékesebb korundfoirmatesteket, mint pl. húzógyűrűket, forgácsoló lapkáikat lehet előállítani. Éppen ezért # a találmány értelmében célszerűen olyan finomszemcsés korundot használunk', melynek legalább 50%-a 1 mikron vtagy annál is kisebb. Igen jó eredményeket érhetünk el, ha olyan finom szemcséjű korundporból indulunk ki, mely 3 mikronnál nagyobb szemcséket gyakorlatilag nein tartalmaz és az átlagos szemcsenagysága mintegy 1 mikron, vagy annál is kisebb. Ha a fentebb megjelölt finomságú korudporból indulunk ki, a zsugorítási hőmérsékletet lényege-sen leszállítjuk és így már 1500 C°-náI alacsonyabb hőmérsékleten is nagy szilárdságú, egyenletes és igen finom szövetszerkezetű zsugorított formatesteket állíthatunk elő. Így pl. ha olyan korundszemcsékből indulunk ki, melyeknek 90%-a 1 mikron, vagy annál kisebb, . 1450— 1500 C° közötti hőmérsékleten előnyösen 1480 C° körüli hőmérsékleten végezhetjük a zsugorítást és hogyha a zsugorító hőfokán a foirmatesteket 1 óránál nem hosszabb ideig, pl. előnyösen 10— 15 percig tartjuk iá zsugorított test szemcséinek legalább 90%-a a 10 mikront nem haladja meg. A fentebb említett finom szemcsék készítése céljából a korudport golyós malmokban, célszerűen vibrációs malmokban őröljük. A szennyezések elkerülése végett célszerű, ha tiszta korúdból készült őrlőtesteket használunk. A malmok belső falburkolatát pedig olyan szerves anyagokból készítjük, melyek az égetésnél hamu visszahagyása nélkül égnek el. Finomszemcsés karund előállítására felhasználhatjuk a nagyiparban kapható tiszta alumíniumhydroxidot vagy alumínium oxidot, melyet ha
