190776. lajstromszámú szabadalom • Kopásálló alkatrész
1 190 776 2 A találmány tárgya kopásálló alkatrész, elsősorban keverő és őrlő berendezésekhez, amelyek a kerámiaiparban, a fémkohászatban, valamint a gépgyártás területén, korróziv körülmények között is alkalmazhatók. Az iparban jól ismertek a keményfémből, acélból, porcelánból, flint kőből, achátból, különböző műanyagokból vagy titánból készített őrlőtestek, illetve őrlődobok. Ezek előállítása azonban meglehetősen költséges és hátrányuk, hogy működésük során a kopásból kifolyólag az őrleményt szennyezik. Ismertek olyan őrlőgolyók is, amelyek mintegy 97 súlyszázalékig terjedő mennyiségű titánoxidból és plasztifikátorból, illetve kötőanyagból, például bentonitból vagy cellulozéterből állnak (Palatzky, Techn. Keramik, VEB Verlag Technik, Berlin 1954). Az ilyen őrlőgolyók hátránya, hogy kopásállóságuk csekély és így meglehetősen gyakori cseréjük szükséges. Ugyanakkor ezek a golyók is azzal a hátránnyal rendelkeznek, hogy lemorzsolódott részecskéik szennyezik az őrleményt, ezáltal megnehezítik feldolgozását és rontják a belőle készült tárgyak használati tulajdonságait. További hátránya fenti őrlőtesteknek, hogy sűrűségűk is viszonylag csekély (hozzávetőlegesen 4 gem ’), ami viszonylag hosszú őrlési időt eredményez. Ha az említett titánoxidhoz 2-10 súlyszázalék ólomvegyületet keverünk, a kopásállóság csaknem kétszeresére növekszik (1. az 1 072 179 számú NSZK szabadalmat). Az így elért kopásállóság azonban még mindig viszonylag kicsi és az ólom alkalmazása további problémákat jelenthet az őrlemény felhasználása során. A jelen találmánnyal ezért olyan kopásálló alkatrészek kidolgozása a célunk, amelyek hosszú élettartamúak, elkerülhetővé teszik szennyeződésnek az őrleménybe kerülését és csökkentett őrlési időt is biztosítanak és ezáltal jól felhasználhatók a kerámiaiparban, valamint a fémkohászatban az őrlési folyamatoknál. A kitűzött feladatot a találmány szerint úgy oldottuk meg, hogy az alkatrészek anyaga titán vagy titán bázisú ötvözet, amely 0,5-15, előnyösen 2-10 atomszázalék oldott oxigént és 0,03-7,5, előnyösen 1-6 atomszázalék oldott nitrogént tartalmaz. Az oldott oxigén és nitrogén közötti arány célszerűen 2:1. Amennyiben henger alakú őrlőtesteket készítünk a találmány szerinti ötvözetből, célszerű használatba vétel előtt a hengerélek lekerekítése céljából bejárató őrlést végezni, legfeljebb 100 órás időtartammal, tiszta vízzel történt feltöltéssel. A találmány szerinti alkatrészek igen jól használhatók a textúra- és szennyeződésérzékeny speciális kerámiai anyagok feldolgozása során, például félvezetők, kondenzátor anyagok és piezo-elektromos anyagok gyártásakor. A találmány szerinti megoldás további előnye, hogy az ilyen ötvözetből készült őrlős testekkel végzett őrlés során egységesebb szemcse spektrumot lein.* elérni, mint a hagyományos módon, továbbá javul a szinterelés során elérhető homogenitás is. Ez különösen a kerámiákból készült varisz? toroknál jelentős szempont annak érdekében, hogy a megfelelő forma és az áramutak jól kialakíthatók legyenek és ezzel a helyi túlmelegedéseket el lehessen kerülni. A találmány alkalmazása során energia takarítható meg az őrlési folyamatban részt vevő szilárd anyagmennyiség növelésével, valamint az őrlési szuszpenzió víztelenítéséhez szükséges ráfordítás csökkentésével. A találmány további részleteit kiviteli példákon, rajz segítségével ismertetjük. A rajzon az 1. ábra a találmány szerinti őrlőtestek alkalmazásával elérhető elektromos paramétereket mutatja, a 2. ábrán pedig a hagyományos achát golyók alkalmazásával elérhető eredmények láthatók. 1. Példa Hengeres őrlőtestekhez kopásálló alapanyagként titánt használtunk, 6 atomszázalék oldott oxigénnel és 3 atomszázalék oldott nitrogénnel. A Ti02-bázisú ismert őrlőtestekhez képest az élettartam húszszorosára növekedett, ugyanakkor az őrlési időtartam, mintegy 20%-al rövidült. Az achátból készült golyókkal összehasonlítva azonos kopásállóság mellett az őrlési időtartam 5-8-szorosával csökkent, és áruk is lényegesen alacsonyabb volt. 2. Példa ZnO-bázisú fémoxidvarisztorokat állítottunk elő. Az alapanyag a ZnO-n kívül CoO-t, MnO-t, Bi203-t, Cr203-ot és esetleg egyéb fémoxidokat tartalmazott, 1-20 mól% összmennyiségben. A terméket a szokásos kerámiatechnológiával készítettük. Az őrlés dobmalmokban történik, a találmány szerinti őrlőtestek alkalmazásával, összehasonlítás céljából ugyanazon adagösszetételt achátgolyók alkalmazásával is megőrőltük. Az így kapott iszapot az ismert eljárások alkalmazásával víztelenítettük ; a víztelenített anyagot testekké préseltük és 1100 és 1300 °C közötti hőmérsékleten zsugorítottuk. A zsugorított testeket különböző érintkeztető eljárásokkal elektródákkal láthattuk el, például ezüstelektródákkal szitanyomásos eljárással. Az 1. és 2. ábrák a találmány szerinti őrlőtestek alkalmazásával elért jobb elektromos paramétereket mutatják. A 2. ábra szerinti eredményeket achát golyókkal értük el, de 5-8 tényezővel hosszabb őrlési időtartammal. Jól felismerhető, hogy az új őrlőtestek alkalmazásával már igen rövid őrlési időtartamoknál csekély IR maradékáramok, magas nem-linearitásértékek és csekély Vc varisztorfeszültségek érhetők el. 3. Példa Hidegvezetékanyagot állítottunk elő. összetétele Lax Bay Srz Ti, volt, 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
