Масса для изготовления абразивного инструмента

 

Использование: для изготовления отрезных кругов на бакелитовой связке Сущность изобретения: масса содержит следующие компоненты, мас.%: шлифовальный материал 65-77; органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы 11-17; наполнители 10-15; мелкодисперсные отходы процесса восстановления диоксида кремния 0,5-3. 2 табл.

(l9) (1!) СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sl)s В 24 0 3/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11-17

1 (21) 4841535/08 (22) 21.06.90 (46) 30,06.92. Бюл. ¹ 24 (71) Уральский филиал Всесоюзного научноисследовательского института абразивов и шлифования (72) А. П. Курносов, А, С. Терехов, Л. Г. Пи:цына, В. Ф. Соколов, В,А. Струпинский, А.А. Кругликов, Н,В. Спицкий, З,В. Коняшина, А. Ф. Антипов, К. В, Камаева>Э. Е. Фомин и

Е. С, Дунюшкин (53) 621.922.079(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1248780. кл. В 24 D 3/34; 1986.

Изобретение относится к абразивной промышленности и может быть использовано при изготовлении отрезных кругов на бакелитовой связке.

Цель изобретения — повышение коэффициента шлифования инструмента и утилизация отходов производства.

Поставленная цель достигается тем, что масса для изготовления инструмента, содержащая шлифовальный материал, органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы, наполнители и кремнийсодержащую добавку, содержит в качестве кремнийсодержащей добавки мелкодисперсные отходы процесса восстановления диоксида кремния, образующиеся при конценсации выходящих при восстановлении газов, при следующем соотношении компонентов, мас.g:

Шлифовальный материал 65 — 77

Органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы (54) МАССА ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ АБРАЗИВНОГО ИНСТРУМЕНТА (57) Использование: для изготовления отрезных кругов на бакелитовой связке, Сущность изобретения: масса содержит следующие компоненты, мас., : шлифовальный материал 65 — 77; органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы 11 — 17; наполнители 10 — 15; мелкодисперсные отходы процесса восстановления диоксида кремния 0,5 — 3. 2 табл, Наполнители

Мелкодисперсные отходы восстановления диоксида кремния 0,5-3,0

Мелкодисперсные отходы процесса восстановления диоксида кремния представляют собой порошкообразную смесь частиц кремнезема и карбида кремния размером частиц 0,5 — 1О мкм с содержанием

SiOz 88 — 94 мас. ь, ЯС 4,6 — 5,0;(, свободного углерода 0,8 — 1,0;, образующихся при конденсации выходящих при восстановлении газов, улавливаемых в специальных камерах, Формирование частиц пирогенного кремнезема и карбида кремния происходит в результате частичного испарения диоксида и монооксида кремния и металлического кремния с поверхности расплава дуговой рудно-термической печи при температуре

1700 С, последующего гаэоулавливания и водяного охлаждения. В результате образуется мелкодисперсный продукт с развитой

1743827 химической активностью поверхности в среде углекислого газа, образующегося при окислении углеродсодержащего восстановителя, кроме того, происходит вторичное окисление монооксида кремния до диоксида, карбидообразование металлического кремния и гидроксилирование и карбонизация поверхности частиц.

Продукт является достаточно стабильным по химическому составу, дисперсности и состоянию поверхности.

Мелкодисперсные отходы процесса восстановления диоксида кремния можно использовать в качестве готовой кремнийсодержащей добавки в массу для изготовления абразивного инструмента.

Эффект повышения коэффициента шлифования образивного инструмента с применением мелкодисперсных отходов восстановления диоксида кремния достигается за счет введения в массу пирогенных частиц размером менее 10 мкм, которые хорошо распределяются в массе при перемешивании компонентов, а наличие полярных групп на поверхности частиц способствует взаимодействию с фенолформальдегидным связующим с образованием водородных связей.

В результате химического взаимодействия частиц со связующим происходит упрочнение микроучастКов связки и повышение их термической стойкости.

При этом зерна шлифовального материала не выкрашиваются и более надежно закрепляются в упрочненных мостиках связки. Предлагаемые для использования отходы производства восстановления диоксида кремния не требуют дополнительной подготовки и исключают операции дробления и рассева.

Содержание мелкодисперсных отходов восстановления диоксида кремния менее

0,5 мас. недостаточно для прохождения химических реакций при температурах формирования структуры круга (150 — 180 С), а содержание выше указанного предела (3,0 мас.о ) способствует увеличению описанных эффектов, однако при эксплуатации начинается процесс "засаливания" круга, трение возрастает, что приводит к перегреву связки, ее деструкции, коэффициент шлифования начинает снижаться, несмотря на то, что прочность круга увеличивается.

Пример. Были изготовлены абразивные массы с максимальным, минимальным, оптимальным содержанием компонентов и выходящим за пределы заявляемого содержанием мелкодисперсных отходов восстановления диоксида кремния, а также абразивная масса по прототипу, Рецептуры

10

15 ние 4 мин, после чего приготовленную связку подают в первую мешалку с увлаж20

30

55 масс для изготовления абразивного инструмента приведены в табл, 1, Приготовление абразивной массы проводилось следующим образом.

Расчетное количество зерна легирован- . ного нормального электрокорунда марки

93А зернистостью 80 загружают в лопастную мешалку, увлажняют жидким бакелитом БЖ-3 и перемешивают в течение 2 мин.

В.отдельную лопастную мешалку подают пульвербакелит марки СФП-012А,, наполнители — криолит. пирит, мелкодисперсные отходы процесса восстановления диоксида кремния и перемешивают в течененным шлифзерном и перемешивают в течение 4 мин.

Абразивную массу протирают через сито с размером ячейки 1,6х1,6 мм для удаления агрегатных образований. Масса готова для приготовления из нее абразивного инструмента.

Изготовленные из абразивных масс круги 400х4х32 имели прочностные и эксплуатационные показатели, приведенные в табл, 2, Данные табл. 2 показывают, что отрезные круги, изготовленные из масс согласно предлагаемому реШению, обладают высокими эксплуатационными показателями.

Отрезные круги, изготовленные из массы с содержанием мелкодисперсных отходов восстановления диоксида кремния вы ше верхнего и редела (и риме р 5), имеют более высокую прочность. чем в примерах

1-4, но меньший коэффициент шлифования.

При содержании мелкодисперсных отходов восстановления диоксида кремния ниже нижнего предела (пример 6) снижается механическая прочность кругов„

Таким образом, введение в состав массы в качестве кремнийсодержащей добавки отходов восстановления диоксида кремния в заявляемых пределах позволяет существенно повысить коэффициент шлифования абразивного инструмента.

Формула изобретения

Масса для изготовления абразивного инструмента, содержащая шлифовальный материал,.органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы. наполнители и кремнийсодержащую добавку, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения коэффициента шлифования инструмента, она содержит в качестве кремнийсодержащей добавки мелкодисперсные отходы процесса восстановления диоксида кремния твердым углеродом в электропечах с размером частиц менее 10 мкм. образующиеся

1743827

11 — 17

10-15

0,5-3,0

Таблица 1

Рецептуры масс для изготовления абразивного инструмента

Таблица 2

Прочностные и эксплуатационные показатели отрезных кругов

Составитель Л. Пицына

РедактоР А. МаковскаЯ ТехРед M.ÌîÐãåíòàë КоРРектоР Н. Король

Заказ 2155 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 при конденсации отходящих газов, при следующем соотношении компонентов, мас. :

Шлифовальный материал 65 — 77

Органическое связующее на основе фенолформальдегидной смолы

Наполнители

Указанные мелкодисперсные отходы восстановления диоксида кремния