Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
18
1.Ryshistorycznyrozwojumateriałówściernych
Prowadzonywfazieciekłejprocesprodukcjielektrokorundu,aszczególnieprocesto-
pieniatlenkuglinuwiodącydokrystalizacjikorundu,stwarzająmożliwośćdodawaniado
wsadupiecowegoróżnychmodyfikatorów.Możliwebyłouzyskaniewtensposóbnowychod-
mianelektrokorunduowłaściwościachspełniającychwymaganiaróżnychprocesówobróbki
ściernej.EfektemtychmodyfikacjibyłouruchomieniawpierwszejpołowieXXw.produkcji
elektrokorunduchromowegoielektrokorundutytanowego.Tlenekchromulubtlenektytanu
wprowadzonedostopionegotlenkuglinutworząznimroztworystałe.
Dużezastosowaniewobróbceściernejznalazłymateriałyściernestopionenaba-
zieukładuAl2O-ZrO2,nazywaneelektrokorundemcyrkonowym.W1917rokuSaunders
iWhite[1.36],[1.35]wykazali,żedodaniedoAl2O3tlenkucyrkonudajeścierniwolep-
szegogatunku,wyróżniającesiędużąciągliwością.Nieskorzystanoztychwynalazków
wtamtychlatachzdwóchpowodów:koszttlenkucyrkonubyłzbytwysoki,aponadto
naciskprasroboczychużywanychdoprodukcjiściernicbyłzbytmałydoefektywnego
wykorzystaniawłaściwościukładuAl
2
O
3
-ZrO
2
.Produktwformieużytkowejwprowadziła
narynekjakopierwszaw1958r.firmaNortonnapodstawieswojegonowegopatentu
[1.23].Odtegoczasuukazałosięnaświeciewielegatunkówelektrokorunducyrkonowego
oróżnejzawartościZrO2.
Kolejnąodmianąsyntetycznegościerniwakorundowego,obardzowysokiejzawar-
tościAl
2
O
3
(powyżej99%)byłmonokorund.Jesttomateriałściernyobardzodobrych
właściwościachskrawnychiwysokiejzdolnościsamoostrzenia.Metodajegoprodukcji
zostałaopracowanaporazpierwszyprzezHaglundawlatachdwudziestychXXw.[1.14],
[1.15].Monokorundwedługtejmetodyotrzymujesięzboksytówzapomocątlenkowo-
-siarczkowegowytopu.Procespoleganaredukcyjnymtopieniuboksytuwobecnościpirytu.
Innąpóźniejsząpropozycjąprodukcjimonokorundubyłotworzeniesiarczkowegopodłoża
dokrystalizacjikorundupoprzezwprowadzeniedowsadupiecowegoztlenkuglinusiarki
elementarnejiwęgla[1.34].
Kolejnym,bardzotwardymmateriałem,mającymjednakograniczonezastosowanie
jakomateriałścierny,jestwęglikboru.Jegoskładchemicznyokreśliłw1934r.Ridgway
istwierdził,żeodpowiadaonwzorowiB4C[1.32].Rozwójtechnologiiprodukcjiwęglika
borubyłprzezdługiczaswzorowanynatechnologiiwęglikakrzemu,itaknaprzykładRid-
gwayzastosowałpiecoporowyzcentralnymrdzeniemgrzewczym[1.23].Takżewwielu
innychpublikacjachopisywanyjestpiecoporowydosyntezywęglikaboru[1.8],[1.13].
Ridgwayjestteżautoremtechnologiiprodukcjiwęglikaboruwpiecachłukowo-oporowych,
podobnychdopiecaHigginsa,jakiestosujesiędoprodukcjielektrokorundu[1.33].Obecnie
powszechnezastosowaniemająpiecełukowo-oporowe.Różnymaspektomsyntezywęglika
borupoświęconychbyłokilkaistotnychpatentówzgłoszonychwróżnychkrajach[1.41].
Następny,nowyokresrozwojumateriałówściernych,któryrozpocząłsięwlatach
pięćdziesiątychXXwieku,dotyczydwóchpodstawowychmateriałówsupertwardych,czyli
diamentuiregularnegoazotkuboru.
Alchemicybylitymi,którzypodjęlipróbywytworzeniadiamentu.Diamentbyłbowiem
uznanyzasubstancjębliską„kamieniowifilozoficznemu”,poszukiwanemuodniepamiętnych
czasów.Dopierojednakw1797r.chemikangielskiTennantstwierdził,żediamentjest-
glempodpostaciąkryształu[1.37].JużwXIXw.wnioskowano,żeskorogęstośćdiamentu
(3,52g/cm3)jestwiększaodgęstościgrafitu(2,25g/cm3),innejznanejpostacikrystalicznej