AT394850B

Sintered microcrystalline ceramic material.

Abstract

(-- A summary 57) the (correction -- an owner) purpose -- it is especially suitable for abrasives and aims at offering the ceramic material which has high hardness with high viscosity especially based on special chemical constitution. Composition Ceramic material consists of nature ceramics of sintering micro crystallite which consist of 0.01 15% of the weight from the whisker of an alpha*AlO base which has an additive of 0.1 to 3% of the weight of a chromium compound preferably.

Term

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18 claims: 18 independent, 0 dependent

  1. 1
    CLAIMS PATENTANSPRÜCHE 1. Sintered microcrystalline ceramic material based on a-Al2O3consisting of a microcrystalline matrix and 0.1 to 30 vol.%, Preferably 1 to 25 vol.% And particularly preferably 1 to 15 vol.%, embedded in the matrix Whiskerähnlicher needles or Platelets, wherein the ceramic material contains an addition of 0.01 to 2 wt.%, Preferably 0.01 to 0.5 wt.% Of a cerium compound which is present substantially in the Whiskem, characterized in that the ceramic material an addition of 0.01 to 15 wt.%, Preferably 0.1 to 3 wt.% Of a chromium compound. 1. Gesintertes mikrokristallines keramisches Material auf der Basis von a-Al2O3, bestehend aus einer mikrokristallinen Matrix und 0,1 bis 30 Vol.%, vorzugsweise 1 bis 25 Vol.% und besonders vorzugsweise 1 bis 15 Vol.%, in der Matrix eingelagerter whiskerähnlicher Nadeln bzw. Plättchen, wobei das keramische Material einen Zusatz von 0,01 bis 2 Gew.%, vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.% einer Cer-Verbindung enthält, welche im wesentlichen in den Whiskem vorliegt, dadurch gekennzeichnet, daß das keramische Material einen Zusatz von 0,01 bis 15 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.% einer Chrom-Verbindung aufweist.
  2. 2
    Keramisches Material nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die whiskerähnlichen Nadeln auch Calcium und/oder Magnesium enthalten. Second Ceramic material according to claim 1, characterized in that the whisker-like needles also contain calcium and / or magnesium. -8AT394 850B -8AT394 850B
  3. 3
    Keramisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Cer-Verbindung ein Oxid ist. Third Ceramic material according to one of claims 1 to 2, characterized in that the cerium compound is an oxide.
  4. 4
    Keramisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Chrom-Verbindung ein Oxid ist 4th Ceramic material according to one of claims 1 to 3, characterized in that the chromium compound is an oxide
  5. 5
    Keramisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Anteil der CerVerbindung in den Whiskem bis zu 20 Gew.%, vorzugsweise bis zu 10 Gew.% beträgt 5th Ceramic material according to one of claims 1 to 4, characterized in that the proportion of cerium compound in the whiskem is up to 20% by weight, preferably up to 10% by weight
  6. 6
    Keramisches Material nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kristallitengröße im wesentlichen unter 1 pm, vorzugsweise unter 0,5 pm beträgt. 6th Ceramic material according to one of claims 1 to 5, characterized in that the crystallite size is substantially less than 1 pm, preferably less than 0.5 pm.
  7. 7
    Verfahren zur Herstellung eines keramischen Materials durch Einrühren eines hochdispersen a-Aluminiumoxidhydrats in eine verdünnte Säurelösung, Zugabe einer Cerverbindung im Ausmaß 0,01 bis 2 Gew.-%, vorzugsweise 0,01 bis 0,5 Gew.-% (gerechnet als CeO2) bezogen auf den Aluminiumoxidgehalt, Entlüftung, Desagglomerierung, Trocknung und Zerkleinerung, sowie Durchführung eines mehrstufigen, teilweise unter Gasdruck stattfindenden Sintervorganges, dadurch gekennzeichnet, daß zur Suspension eine Chromverbindung im Ausmaß von 0,01 bis 15 Gew.%, vorzugsweise 0,1 bis 3 Gew.%, bezogen auf das A12O3, zugegeben wird. 7th A method for producing a ceramic material by stirring a highly dispersed a-alumina hydrate in a dilute acid solution, adding a cerium compound in the amount of 0.01 to 2 wt .-%, preferably 0.01 to 0.5 wt .-% (calculated as CeO2) Based on the alumina content, deaeration, deagglomeration, drying and crushing, and carrying out a multi-stage, sometimes taking place under gas pressure sintering process, characterized in that the suspension is a chromium compound in the amount of 0.01 to 15 wt.%, Preferably 0.1 to 3% by weight, based on the A12O3, is added.
  8. 8
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß zur α-Aluminiumoxidhydratsuspension neben dem Cerzusatz noch bis zu 5 Gew.%, vorzugsweise bis zu 2 Gew.%, bezogen auf das A12O3, feinste Partikel eines Keimbildners oder einer Vorstufe davon zugegeben werden. 8th. A method according to claim 7, characterized in that the α-alumina hydrate suspension in addition to the Cerzusatz still up to 5 wt.%, Preferably up to 2 wt.%, Based on the A12O3, Finest particles of a nucleating agent or a precursor thereof may be added.
  9. 9
    Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß als Keimbildner ein Al2O3-Cr2O3-Mischkristall eingesetzt wird. 9th A method according to claim 8, characterized in that as nucleating an Al2O3cr2O3Mixed crystal is used.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Al2O3-Cr2O3-Mischkristall bis zu 99 Gew.% Cr2O3 enthält. 10th Process according to Claim 8, characterized in that the Al2O3cr2O3Mixed crystal up to 99% by weight Cr2O3 contains.
  11. 11
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die zugesetzte Chromverbindung ganz oder teilweise aus A^Oß-C^O-j-Mischkristallen besteht. 11th A method according to claim 7, characterized in that the added chromium compound wholly or partly consists of A ^ Oß-C ^ Oj mixed crystals.
  12. 12
    Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Sinterungsprozeß mehrstufig bei Temperaturen zwischen 500 °C und 1400 °C durchgeführt wird. 12th Method according to one of claims 7 to 11, characterized in that the sintering process is carried out in several stages at temperatures between 500 ° C and 1400 ° C.
  13. 13
    Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Sinterung in Stufe zwei und vier und bei einem Gasdruck von 1 bis 1000 bar, vorzugsweise 50 bis 100 bar während fünf Minuten bis maximal drei Stunden erfolgt, wobei die Temperatur in der ersten Stufe zwischen 800 °C und 1150 °C und in der vierten Stufe zwischen 1250 °C und 1400 °C eingestellt wird. 13th A method according to claim 12, characterized in that the sintering in stage two and four and at a gas pressure of 1 to 1000 bar, preferably 50 to 100 bar for five minutes to a maximum of three hours, wherein the temperature in the first stage between 800 ° C and 1150 ° C and in the fourth stage between 1250 ° C and 1400 ° C is set.
  14. 14
    Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Trocknungs- und Sinterungsprozeß durch Mikrowellen erfolgt. 14th A method according to claim 12, characterized in that the drying and sintering process is carried out by microwaves.
  15. 15
    Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das calcinierte Produkt auf bis zu 1650 °C erhitzt, danach mit einer Abkühlungsgeschwindigkeit von mindestens 100 °C/min rasch abgekühlt und dann bei 1100 bis 1400 °C fertiggesintert wird. 15th Process according to claim 7, characterized in that the calcined product is heated up to 1650 ° C, then rapidly cooled at a cooling rate of at least 100 ° C / min and then finish sintered at 1100 to 1400 ° C.
  16. 16
    Verfahren nach Anspruch 7 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Sintern in einer nichtoxidierenden oder reduzierenden Atmosphäre durchgeführt wird. 16th Process according to claims 7 to 15, characterized in that the sintering is carried out in a non-oxidizing or reducing atmosphere.
  17. 17
    Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststoffgehalt der Suspension zwischen fünf und 40 Gew.%, vorzugsweise zwischen 15 und 25 Gew.% liegt. 17th Process according to one of Claims 7 to 14, characterized in that the solids content of the suspension is between 5 and 40% by weight, preferably between 15 and 25% by weight.
  18. 18
    Verwendung eines gesinterten, mikrokristallinen, keramischen Materials nach einem der Ansprüche 1 bis 6 als Schleifmaterial, Schneidkeramik und für andere Einsatzzwecke von a-Aluminiumoxidkeramik. 18th Use of a sintered, microcrystalline, ceramic material according to any one of claims 1 to 6 as an abrasive material, cutting ceramic and for other uses of a-alumina ceramics.
Independent claims18