DE1926674A1

DE1926674A1 - Zusammensetzung aus organischem Harz und Keramik sowie Verfahren und Herstellung derselben

Info

Publication number: DE1926674A1
Application number: DE19691926674
Authority: DE
Inventors: Beninga Duane Harol; Gibbons Hugh Patrick
Original assignee: Coors Porcelain Co
Current assignee: Coors Porcelain Co
Priority date: 1968-05-27
Filing date: 1969-05-24
Publication date: 1969-12-04
Also published as: US3607607A; FR2009416A1

Description

Df. A. Menizel 21 . Mai 1969

Dipi.-ing.W.Dahlke w/ho

Patentanwälte

Refrath bei Köln

Frankenforst 137

GOORS PORECELAIN COMPANY Golden, Colorado (V.St.A.)

Zusammensetzung aus organischem Harz und Keramik sowie Verfahren zur Herstellung derselben.

Die Erfindung betrifft eine ΖμβαπιΐηβηΒβΐζιιη^ aus einem organischem Harz, vorzugsweise Gummi oder ein. anderes Elastomer, und Keramik, sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben. Gemäß der Erfin-

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dung hergestellte Zusammensetzungen eignen, sich für zahlreiche Anwendungsfälle, bei denen eine hohe Verschleißfestigkeit, ätrukturfestigkeit und Stoßfestigkeit erforderlich sind, beispielsweise bei Förderbändern, Auskleidungen, für Schurren und leitungen für verschließende Stoffe, beispielsweise Gestein oder Metallerze, Auskleidungen für die Transporträume von Lastkraftwagen, und Auskleidungen, für Kugelmühlen, um Schleifstoffe zu mahlen.

Eine der Hauptschwierigkeiten, bei der Schaffung einer. Zusammensetzung aus organischem Harz und Keramik, die die optimal erwünschten Eigenschaften der Verschleißfestigkeit, der Strukturfestigkeit und der Stoßfestigkeit hat, besteht in der Schaffung einer guten Bindung zwischen dem Gummi und der Keramikmasse. Das iat besonders problematisch bei Zusammensetzungen aus Elastomeren, und Keramik. Die Verwendung des Begriffes "Elastomer" schließt nicht nur Naturkautschuk ein, sondern, auch die verschiedensten synthetischen Kautschuk- oder Elastomerstoffe, wie sie bekannt sind, beispielsweise Polychloropren, Polybutylen, Buna-Α, elastomeres. Polyurethan u.dgl. Keines dieser Elastomeren geht eine wirklich gute Bindung mit Keramik ein, besonders nicht bei Keramik auf Alluminiumoxidbasis, das ansonsten ideal ist, und zwar wegen, der hohen. Festigkeit, Härte und Verschleißfestigkeit im Vergleich zu anderen. Keramiksorten.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte 3u-

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ORIGINAL IMSFSCTE

εammeηSetzung aus organischem Harz und Keramik zu schaffen, bei der eine wesentlich erhöhte Bindungsfestigkeit zwischen dem Harz und der Keramikmasse vorliegt. Ferner bezweckt die Erfindung die Schaffung eines verbesserten Verfahrens zur Herstellung einer solchen Zusammensetzung.

Dazu ist gemäß der Ei*findung vorgesehen, daß die Keramikmasse mit einem Metall im festen Aggregatzustand mit ausreichender Kraft und Relativbewegung zwischen der Keramikmasse und dem Metall mechanisch in Kontakt gebracht wird, um zu bewirken, daß eich das 'Hetall axif der Oberfläche der Keramikmasse ablagert und mit ihr eine Bindung eingeht. Danach wird das Harz mit dem Metallüberzug auf der Keramikmasse zum Binden gebracht. Ein bevorzugtes Verfahren zum Ablagern des Metalls auf der Keramikmasse besteht darin, daß die Keramikstücke mit Metallstücken, beispielsweise in eiier rotierenden Trommel_r umgewälzt werden, so daß der wiederholte Beibkontakt zwischen dem Metall und den Keramilcstücken zu der gewünschten Metallablagerung auf den Keramikstücken führt. Um eine optimale Bindungsfestigkeit zu erzielen, werden als bevorzugte Metalle Titan und Zirkon verwendet, wobei davon Titan die besteh Ergebnisse erbringt. Andere Metalle können Jedoch auch verwendet werden,, wenn ein Optimum in der Bindungsfestigkeit :Cür den betreffenden Verwendungszweck der herzustellenden Zusammensetzung aus Gummi und Keramik nicht erforderlich ist.

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BAD OWGlNAL

Die Erfindung ist im nachfolgenden anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme "auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung sind:

Pig. 1 eine Draufsicht auf einen Teil einer Zusammensetzung aus Keramik und Gummi, die gemäß der Erfindung hergestellt ist,

Fig. 2 ein Schnitt an der Linie 2-2 der Fig. 1 ,

Fig. 3 ein Schaubild eines der Keramikstücke der in Fig. 1 und 2 gezeigten Zusammensetzung und

Fig. 4 ein Querschnitt im vergrößerten Maßstab, in dem der Kontaktbereich zwischen den mit einem Metallüberzug versehenen Keramikstück und dem Gummi der in Fig. 1 und 2 gezeigten Zusammensetzung gezeigt ist.

Die bei weitem vorzuziehende Keramikmasse gemäß der Erfindung ist Keramik auf gesinteter Aluminiumoxidbasis. Eine solche Keramikmasse enthält mindestens etwa 85 Gew.-^ Aluminiumoxid, und der Rest besteht aus kleinen Mengen Versteinerungsmitteln oder glasbildenden Oxiden, die in der Form von Siliciumdioxid, Silikaten, beispielsweise Ton und Kalk, Alkali und alkalischen Erdoxiden, Karbonaten, Phosphaten u.dgl., beispielsweise Oxiden, Phosphaten

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oder Karbonaten, .von. Natrium, Calcium, Strontium und Magnesium, und verschiedenen anderen. Metalloxiden., beispielsweise Chromoxid, Manganoxid und Oxiden seltener Erden, zugesetzt werden, können, die für ihre glas verändern den oder kornwachstumsheinmen.den Einflüsse bekannt sind, wenn, sie in gleichen, kleinen Mengen, in. Keramikmassen hohen Aluminiumoxidgehalts verwendet werden. Beispiele für "besondere gesinterte Keramikmassen mit hohem Aluminiumoxid gehalt sind die folgen, wobei die Prozentzahlen sich jeweils auf das Gewicht beziehen: 1005b Aluminiumoxidi 99/5^ Aluminiumoxid, 0,5$ Chromoxid j 94& Aluminiumoxid, yß> Siliciumdioxid, 3°/o Calciumoxid? 90$ Aluminiumoxid, 5$ Siliciumdioxid, 5$ Magnesiumoxid, 2$ Calciumoxid; 85$ Aluminiumoxid, 10$ Siliciumdioxid, 3fo Calciumoxid und 2$ Magnesiumoxid. In. allen diesen Beispielen, bei denen Siliciumdioxid in der Rohcharge vorhanden ist, und zwar entweder als solches oder in zusammengesetzter Form, besteht die fertige. Keramikstruktur nach dem Sintern aus einem dichten Körper aus Aluminiumoxidkristallen mit einer interkristallinen glasigen Phase.. Es versteht sieh in. diesem Zusammenhang, daß die oben angegebenen speziellen. Beispiele für Keramikzusammensetzungen mit hohem Aluminiumoxidanteil und für Additivbestandteile für die Zusammensetzung nur zur Veranschaulichung dienen«. Die Erfindung ist also nicht auf diese Beispiele beschränkt, da viele andere Keramikzusammensetzungen hohen Aluminiumpxidgehaltes bekannt" sind und verbreitete Anwendung finden.

Solches gesintertes Keramik mit hohem Aluminiumoxidgehalt wird'

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üblicherweise dadurch hergestellt, dai3 zunächst die Eohbes fcandteile gemahlen, die Bestandteile in. Formkörper nach einem verschiedener bekannter Verfahren, geformt, beispielsweise durch Mischen mit einem organischen Stoff, beispielsweise Wachs oder Harz, als vorübergehendes Bindemittel, und anschließendes hydraulisches Pressen, Spritzformen, oder Trockenpressen, und schließlich die Formlinge unter Sintertemperatur gebrannt werden., die irgenwo im Bereich von. etwa 1400° bis 195O°C liegen kann. Im allgemeinen gilb, da# je höher der Anteil an Aluminiumoxid ist, desto höher die Temperatur ist, die zum Sintern in einen dichten, nicht porösen Körper erforderlich ist.

Keramik aus Aluminiumoxidbasis wird wegen seiner außerordentlichen Härte und hohen Verschleißfestigkeit bevorzugt und auch deshalb, weil es relativ zäh und kratzfest ist, im Vergleich zu anderen. Keramiksorten. Außerdem läßt es sich und wird auch laufend in. großen Mengen, mit relativ geringen Kosten hergestellt. Gesintertes Aluminiumoxidkeramik ist besonders gut, obgleich für viele andere Anwendungsfälle verschmolzenes Aluminiumoxid wünschenswert ist,besonders durch Verschmelzen von. Bauxit,wobei eine Glasphase vorhanden ist. Während jedoch Keramik hohen Aluminiumoxid-" gehaltes am stärksten bevorzugt wird, können, also auch andere Keramikstoffe gemäß der Erfindung auf Wunsch verwendet werden. Beispielsweise körinen auf Wunsch Keramikmassen auf Berylliumoxidbasis und Zirkoniumoxidbasis verwendet werden, die beide bekannt sind, obgleich für die meisten Anwendungsfälle dadurch kein

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- 7 A^rorteil im Vergleich zu Aluminiumoxidkeramik entsteht.

Für die meisten Anwendungsfälle soll die Keramikmasse aus Aluminiumoxid - oder sonstiger Basis gemäß der Erfindung vorzugsweise in der Form von Körpern bestimmter Form vorgesehen sein, bei spielsweise Platten, Stäbchen, Kügelchen oder kompliziertere Formen, obgleich für viele Zwecke die Keramikmasse auch in der Form wahllos geformter Spänchen oder Körner vorgesehen sein kann, die in willkürlicher Orientierung im Gummi eingebettet sind. Die einzelnen Keramikstücke sollen vorzugsweise größer als 0,147 mm \md idealerweise größer als 3,16 mm in mindestens einer Abmessung sein. Bei Verwsendung kleinerer Körner führt die Metallbe- _ schichtung, der Oberfläche zu einem relativ hohen Anteil von Metall in der Gesamtzusamiaensetzung, so daß die Vorteile in gewissen Grenzen aufgehoben werden, die man erreichen will, nämlich die von dem Keramikstück geschaffene Härte und Verschleißfestigkeit. In bestimmten Anwendungsfällen können die Vorteile gebundener Partikel in einer Größe von weniger als 0,14"7 mm die Nachteile überwiegen, relativ größere Mengen Metall an der Verschleißfläche vorzusehen. Wenn die Keramik aus willkürlich geformten Spänchen oder Körnchen besteht und sogar wenn geformte Keramikkörper verv/enctet werden, beispielsweise Plättchen, Stäbchen u.dgl., soll das Volumen der Keramik in der Zusammensetzung vorzugweise das Zwanzigfache des Volumens der Harzgrun.dsubstanz nicht überschreiten. Einige Beispiele für Keramikformen oder stücke zur Verwendung gemäß der Erfindung sind die folgenden:

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Aluminiumoxid-Keramikplatten. 25 χ 25 χ 12,7 mm zur Bindung mit einem Gummiträger für eine abriet- und versehleißfeste Mörder-Wanne für Metallerze oder ähnliche Abriebstoffe; Platten größerer Abmessungen in leichtgebogener Eorm zur Bindung mit einem Gummiträger in einer zylindrischen Mühle zum Mahlen abreibender Stoffe; Kugeln in einem Durchmesser von ca. 25mm zum gebundenen. Einbetten in einem Gummigrundkörper als Hochleistungsförderband zum fördern abriebhervorrufender Erze o.dgl.jwahllos geformte Spänchen in Größenbereichen von etwa 0,147 mm bis 6,32 mm zur bindenden Einbettung in Gummi als Reifenprofil hoher Griffigkeit für i'ahrzeugschneereifen.

Die bevorzugten Metalle gemäß der Erfindung sind Titan und Zirkonium, besonders Titan. Die Überlegenheit dieser Metalle rührt von der Tatsache her, daß sie nicht nur eine gute Bindung mit Gummi eingehen, sondern aufgrund ihrer großen. Affinität auf Sauerstoff eine chemische Bindung mit der Keramik eingehen, wenn sie in. einen mechanischen Zwangskontakt mit dieser gebracht werden, beispielsweise durch Reiben. Andere Metalle können jedoch auf Wunsch verwendet werden, beispielsweise Aluminium, Kupfer, Eisen, Zinn, Zink, Magnesium, Messing und Stahl* Es ist natürlich erforderlich, daß das Metall (erstens) bei Haumtemperatur im festen. Aggregatzustand ist, (zweitens) weicher als die Keramik ist, auf die es aufgebracht werden soll und (drittens) chemisch stabil ist, also mit der Umgebungsatmosphäre nicht hochgradig reaktionsfähig ist, wie das beispielsweise bei Ua-

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trium und Kalium der Fall ist.

Bei den Metallen außer Titan und Zirkonium liegt kein Beweis· für eine chemische Bindung zwischen der Metallablagerung und der Keramik vor; jedoch wird eine extrem starke mechanische Bindung durch den zwangsweisen mechanischen Kontakt zwischen dem Metall und der Keramik gebildet.

Erfindungswesentlich ist, daß das Metall zwischen, der Keramik und dem Gummi durch einen zwangsweisen mechanischen Kontakt auf die Keramik aufgetragen wird, derart, daß das Metall abgerieben oder auf die Keramik aufgerieben wird, da durch einen solchen Kontakt die gute Bindungsfestigkeit erreicht wird. Wenn das Metall beispielsweise geschmolzen auf die Keramik aufgegeben wird, beispielsweise durch Eintauchen der Keramikstükke in geschmolzenes Metall, wird keine oder nur eine geringe Bindungsfestigkeit zwischen dem Metall und der Keramik erreicht, was zur Folge hat, daß die Bindung zwischen dem Gummi und der Keramik nur wenig besser ist, wenn überhaupt, als wenn keine Zwischenmetallage verwendet wird.

Ein bevorzugtes Verfahren zum Auftragen des Metalls auf die Keramik besteht im Umwälzen der Keramikstücke mit Körpern des betreffenden Metalls in einer rotierenden Trommel, bis die wiederholte Reibwirkung zwischen der Keramik und dem Metall zur gewünschten Ablagerung des Metalls auf der Keramik führt. Bei diesem Verfahren sollen die Metallkörper vorzugsweise selbst

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eine ausreichende Größe haben, um für den erforderlichen zwangsweisen, mechanischen. Kontakt zu sorgen, derart, daß das Metall auf die Keramik aufgerieben oder an ihr abgeschliffen wird. Metallkugeln mit einer Ausgangsgröße in der Größenordnung von 3,16 bis 25,4 mm lassen sich beispielsweise mit gutem Erfolg benutzen. Entsprechend können willkürlich geformte Metallstücke oder kleine Metallstäbchen verwendet werden, die von Metalldraht größeren Durchmessers abgeschnitten sind, natürlich nimmt die Größe der Metallkörper mit fortgesetztem Umwälzen allmählich ab. Im allgemeinen soll die Ausgangsgröße der beim Umwälzen, verwendeten Metallkörper mindestens etwa 6,32 mm im mittleren. Durchmesser oder Querschnitt betragen. Ein anderes Verfahren, zum Auftragen des Metalls auf die Keramik besteht darin, daß ,die Keramikstücke mit einer rotierenden Metalldrahtbürste in Kontakt gebracht werden. Ein noch anderes Verfahren zum Auftragen des Metalls besteht darin, daß die Keramikstücke, beispielsweise wahllos geformte Keramikspänchen, mit Druckluft gen' gen das Metall geblasen werden können, das verwendet werden soll. Ein solches Strahlblasen, beispielsweise durch Aufblasen der Keramik auf das Metall unter Luftdruck oder durch Aufschießen mit Hilfe einer mechanischen. Einrichtung, führt zu dem gewünschten zwangsweisen mechanischen Kontakt zwischen dem Metall und der Keramik, wobei Teile des Metalls auf die Keramikoberfläche während des Kontaktes aufgerieben oder an ihr abgeschliffen werden.

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Für die meisten Verwendungszwecke der Zusammensetzungen, nämlich. für die Falle, bei denen eine optimale Kombination von Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit erwünscht ist, ist das bei weitem "bevorzugte Grundmaterial für die Keramik ein Elastomer, d.h. ein Naturkautschuk oder einer der verschiedenen synthetischen Elastomere, die "bekannt sind. Um die Bindung zwischen dem Elastomer und der metallbeschichteten Keramik zu erreichen, "braucht lediglich der Elastomer an die metallbeschichteten Keramikstücke anvulkanisiert oder angehärtet zu werden, indem bekannte Vulkanisier- und Aushärtungsverfahren benutzt werden, beispielsweise wie sie üblicherweise zum Vulkanisieren von Gummi oder zum Binden anderer Elastomere an Metallkörper verwendet werden« Die metallbesehichteten Keramikstücke, gleichgültig, ob sie wahllos geformte Körner oder Späne oder vorgeformt e Kugeln o»dgl. sind, können der Elastomersubstanz zugemischt werden, und dann "wird das Gemisch geformt und vulkanisiert, wie das in der Herstellung von Elastomeren bekannt ist. Wenn die Keramikstücke nur an der Oberfläche des elastomeren Gegenstandes vorgesehen sein sollen, können die Keramikstücke, beispielsweise Platten, wobei mindestens die in Kontakt mit dem Elastomer gelangenden !"lachen metallbeschichtet sind, in den nicht vulkanisierten Elastomer eingepreßt oder eingebettet werden, der sich im festen oder flüssigen Aggregatzustand befindet, und zwar mit oder ohne-, eine bekannte AktiVierungsZementbeschiclitung* Der Elastomer wird dann vulkanisiert oder ausgehärtet, um die starke Bindung zwischen dem Gummi und der metallbesehichteten

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- 12 Keramik zu erreichen·

Wenn eine optimale Kombination von Verschleißfestigkeit und Schlagfestigkeit wichtig ist, soll als das .organische Harz ein. Elastomer verwendet werden, intern die Keramik eingebettet ist. Es ist schwieriger, eine starke Bindung von Keramik mit Gummi oder einem anderen"Elastomer' einzugehen, als das bei verschiedenen anderen organischen Harzen der Fall ist und deshalb erbringt die Erfindung besondere Vorteile bei der Verwendung von Elastomeren. Die mechanisch aufgetragene iietallschicht gemäß der Erfindung, die insbesondere aus Titan oder Zirkonium besteht, sorgt jedoch für eine Erhöhung in der Bindungsfestigkeit zwischen der Keramik und organischen Harzen, die nicht Elastomere sind, und für bestimmte Verwendungszwecke der Zusammensetzungen, sind die nicht elastomeren Harze ausgezeichnet geeignet.- Im allgemeinen, dienen die nicht elastomeren. Harze als Trägersubstanz für die Keramik, wenn die Verschleißfestigkeit die Eigenschaft ist, die am meisten benötigt wird, wenn jedoch eine Schlagfestigkeit weniger wichtig ist. Beispielsweise sind organische Harze, beispielsweise Epoxidharz oder Polyesterharz, vorzugsweise mit GlasfaserverStärkung, gut als Grundsubstanz für die metallbeschichtete Keramik in Leitungsauskleidungen, für abrieberzeugende Werkstoffe, in verschleißfesten Buchsen, für rotierende Wellen, o.dgl. in abrieberzeugenden Umgebungen und in Panzerplatten geeignet. Wichtig ist, daß durch die Erfindung eine wesentlich erhöhte Bindungsfestigkeit zwischen dem organischen

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Harz und der Keramik erreicht werden, kann, und das organische Harz kann, für jeden, betreffenden Anwendungsfall mit anderen. Eigenschaften, gwählt werden, um dem Bedarf des jeweiligen. An-Wendungsfalles mit geringsten Kosten, gerecht zu werden. . .

Wenn es sich bei dem verwendeten Metall um Titan, oder Zirkonium handelt, kann die Keramikoberfläche, auf die das Metall aufge-, tragen, wird, extrem glatt sein, es ist sogar erwünscht, daß sie zumindest bei Beginn der Beschichtung extrem glatt ist. Während des Aufschichtens des Metalls, besonders durch Umwälzen, kann die Oberfläche natürlich' rauher, werden, und zwar, aufgrund des wiederholten Kontaktes zwischen den. Körpern. Bei VerwB.en.dung von. Titanmetall erreicht man. größere Bindungsfestigkeiten mit einer zunächst geläppten glatten. Keramikoberfläche als mit einer Keramikoberfläche, die aufgerauht ist.

Wenn andererseits ein anderes Metall als Titan, oder Zirkonium . verwendet wird, soll sie Keramikoberflachevorzugsweise rauh sein, und wenn die wie gebrannt scheinende Keramik extrem glatte Oberflächen, hat, werden die Oberflächen vorzugsweise absieht-, lieh, aufgerauht, beispielsweise durch Sandstrahlen oder durch. Grobschleifen, ehe das Metall aufgeschichtet wird. Das fijhrt ζμ höheren Bindungsfestigkeiten. ... , ., _t....... .

Dieser unterschied zwischen Titan und Zirkonium auf der. einen Seite und den anderen Metallen auf der anderen Seit.e.^ wird,. _:yon,,

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der !Patsache her, daß beim Auftragen der erstgenannten Metalle gemäß der Erfindung die Verbindung mit der Keramik hauptsächlich, wenn nicht vollkommen auf eine chemische Bindung zurückzuführen ist, während bei einem anderen. Metall außer Titan oder Zirkonium die Verbindung die Folge einer mechanischen; Bindung ist. Eine aufgerauhte Oberfläche begünstigt ein mechanisches Binden, während eine glatte Oberfläche ein. chemisches Binden begünstigt. Unter Verwendung von Titan, oder Zirkonium sind die besten Bindungsfestigkeiten erreicht worden, indem Keramikstücke mit einer Edeloberflächenverarbeitung verwendet wurden, obgleich auch ausgezeichnete Bindungsfestigkeiten erreicht werden, können, wenn, rauhere Oberflächen, verwendet werden. Bei Verwendung von anderen Metallen als Titan, oder Zirkonium soll die > Keramikoberflächenbeschaffenheit größere Unregelmäßigkeiten aufweisen, um die beste Bindungsfestigkeit zu erreichen.

Vorzugsweise soll die Metallablagerung auf der Keramikoberfläche unterbrochen sein, anstatt durchgehend. Es ist also erwünscht, daß die Metallablagerung durch kleine Bereiche freiliegender Keramik unterbrochen ist, obgleich der größere Teil der Gesamtkeraamikoberflache mit dem Metall bedeckt sein soll. Idealerweise soll die Metallablagerung aus der größtmöglichen Dichte einzelner Stellen bestehen, die durch winzige Stellen freiliegender Keramik voneinander getrennt sind. Es wird vermutet, daß der Grund dafür darin besteht, daß eine Metallablagerung, die aus einem Netz im winzigen Abstand voneinander liegender metall-

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bes.chichteter Bereiche besteht, größeren thermischen und mechanischen Beanspruchungen widerstehen kann, als das ein durchgehender Metallfilm kann, auch wenn der letztere theoretisch eine · größere Bindungsfestigkeit erbringen müßte.

Bei Verwendung des Umwälsverfahrens zum Auftragen des Metalls auf die Keramik v/ird eine bestimmte Menge Metallpulver und Keraiaikpulver gebildet. Ein übermäßiger Aufbau eines solchen Pulvers in der Mühle führt zu einer Verringerung des Wirkungsgrades aufgrund der Polsterwirkung, die die Schlagenergie zwischen den Metallkörpern und den Keramikstücken absorbiert. Die erforderliche Umwälzzeit zum Erreichen des gewünschten Bedeckens der Keramik durch die Metallablagerung hängt natürlich von der Härte des verwendeten Metalls, der Größe der Trommel und der Drehzahl der Trommel, dem Gewicht der verwendeten Metallkörper und anderen Faktoren ab. Die Umwälzläufe können also zwischen einer halben Stunde bis mehr als zwanzig Stunden dauern. In jedem Fall wird zweckmäßigerv/eise lockeres Pulver aus der Umwälztrommel zwischen den Läufen herausgenommen, und wenn während eines Laufes ein übermäßiger Pulveraufbau festgestellt wird, läßt sich das durch Verwendung einer perforierten Umwälztrommel beheben, derart, daß das sich bildende lockere Pulver ständig abgeschieden v/ird, indem es durch die Perforationen fällt.

Insbesondere bei Verwendung von Titan oder Zirkonium als Metall ist es zweckmäßig, um einen optimalen Schutz gegen Feuer- oder

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Explosionsgefahr zu "bieten, eine S ticks toff atmosphäre in der Umwälz trommel vorzusehen:.

Wenn, es sich "bei dem verwendeten Metall um ein anderes Metall als Titan oder Zirkonium handelt, ist die Aufprallkraft, die zwischen den Metallkörpern und den Keramikstücken erforderlich ist, um die gewünschte Ablagerung zu erbringen, eine Punktion, der Härte des Metalls. Je härter also das Metall ist, desto größer ist die erforderliche Aufprallkraft, um ein Ablagern des Metalls auf der Keramik mit einer guten mechanischen. Verbindung zwischen, den. beiden, zu erreichen.. Wenn, es sich bei dem verwendeten. Metall jedoch entweder um Titan, oder Zirkonium handelt, sind hohe Aufprallkräfte immer erwünscht, um ein optimales chemisches Binden, zu erreichen; Je größer also die Aufprallkraft ist, desto größer ist die aufgewendete kinetische Energie. Bei hoher gleisteter Energie besteht eine optimale Gewähr für die gewünschte chemische Bindung. Beim Umwälzverfahren können, für eine Trommel einer bestimmten Größe und für Metallkörper einer bestimmten Größe die Aufprallkräfte dadurch erhöht werden, daß die Drehzahl erhöht wird.

BEISPIEL

Keramikstücke auf Aluminiumoxidbasis von 25,4 mm im Quadrat und in einer Stärke von etwa 12,7 mm wurden in. eine Umwälztrommel gegeben, die einen Durchmesser von. ca. 3^8 nun hatte, und es wur-

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den. Titankörper in. die Trommel gesetzt, die aus Stäbchen, mit einer Länge von. ca. 12,6 mund einem Durchmesser von. ca. 6,3 mm bestanden. Die Keramikstücke hatten eine Edeloberflachen.beschaffenheit und waren gesäubert worden, um Fett und andere Oberflächenverunreinigungen zu entfernen. In der Trommel wurde eine Stickstoffatmosphäre aufrechterhalten, während sie mit einer DRehzahl von ca. 50 upm rotierte. Ein Umwälzen durch das Drehen der Trommel wurde vier Stunden lang aufrechterhalten. Die Keramikstücke wurden dann, aus der Trommel herausgenommen und gespült, um lose Partikel zu entfernen. Danach wurden sie gründlich getrocknet. Die Stücke hatten als Folge des ablagerten Titans eine graue Farbe. Danach wurden sie in einen Gummiträger eingebettet, und das Gummi wurde nach dem üblichen Verfahren vulkanisiert. Die Bindungsfestigkeit zwischen den Keramikstücken und dem Gummi war so groß, daß beim Ausüben einer ständig zunehmenden. Zugkraft ein Bruch nicht zwischen dem Gummi und der metallisierten Keramik erfolgte, sondern in dem Gummi selbst.

In Fig. 1 und 2 ist eine Keramife/Gumiaizusammensetzung gemäß der Erfindung gezeigt, die aus quadratischen. Keramikstücken 2 besteht, welche wie zuvor beschrieben metallisiert und in einer Gummiträgerschicht 4 eingebettet und mit deren. Oberfläche zum Binden gebracht sind. Fig. 3 zeigt eines der metallisierten Keramikatücke, und in Fig. 4 ist ein vergrößerter Querschnitt durch die Kontaktfläche zwischen dem Gummi imd der metallisierten Keramik gezeigt, die miteinander verbunden sind. Das Metall,

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das mit der Keramik eine Bindung eingegangen ist, ist bei 6 gezeigt. Die Metallablagerung an der Keramikobeflache ist unterbrochen, wobei die vom Metall bedeckten Bereiche durch kleine Keramikbereiche unterbrochen sind, die in Kontakt mit dem Gummi stehen.

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Claims

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1. Zusammensetzung bestehend aus einem organischen Harz und Keramik, dadurch gekennzeichnet, daß · mindestens ein Keramikstück über eine zwischenliegende Metallablagerung in eine Bindung mit dem organischen Harz gebracht ist, wobei die metallische Ablagerung dadurch auf das Keramikstück aufgetragen ist, daß das Keramikstück mit einem Metall im festen Aggregatzustand mit ausreichender Kraft und Bewegung in Kontakt gebracht wird, daß das Metall auf das Keramikstüek aufgerieben und in eine Bindung mit dem Keramikstück gebracht wird.

2. Zusammensetzung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Keramikstüek um gesinterte Keramik auf Aluminiumoxidbasis handelt.

3· Zusammensetzung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Metall Zirkonium oder Titan ist..

4· Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis J, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem organischen Harz um ein Elastomer handelt.

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5. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß die Metallablagerung durch eine Anzahl kleiner Abschnitte der Oberfläche des Keramikstücks unterbrochen ist, die im direkten Kontakt mit dem Harz stehen.

6. Zusammensetzung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Vielzahl im engen Abstand zueinander liegender Keramikstücke festgelegter Form vorhanden ist.

7· Verschleißfester Körper zum Eingehen einer Bindung mit einem Körper aus organischem Harz, nach Anspruch 1 bis 6, gekennzeichnet durch ein gesintertes Keramikstück, von dem mindestens der größere Teil der Oberfläche, die zum Eingehen einer Bindung mit dem Harzkörper vorgesehen. ist, iit einem Metall bedeckt ist, das auf die Oberfläche dadurch aufgetragen ist, daß die Oberfläche mit einem Metall im festen Aggregatzustand' mit ausreichender Kraft und Bewegung j η Kontakt gebracht wird, derart, daß das Metall auf die Oberfläche aufgerieben wird und mit der Oberfläche eine Bi eingehe.

'•'erschleißfesv?-' Körper nach Anspruch 7, dadurch g e i: e τ, η ? e -' c h η e t, daß es sich bei dem Metall um Zirkonium oder Titan, handelt.

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9· Verschleißfester Körper nach Anspruch 7 oder 8, d a durch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Keramikstücks eine Edeloberflächenbeschaffenheit hat, ehe es in Kontakt mit dem Metall gelangt.

10. Verschleißfester Körper nach einem der Ansprüche 7 "bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Metallablagerung durch kleine freiliegende Bereiche der Oberfläche der Keramik unterbrochen ist.

11. Verschleißfester Körper nach Anspruch 8„ dadurch gekennzeichne t, daß das Keramikstück aus Keramik auf Aluminiumoxidbasis besteht.

L , Verfahren zur Herstellung "einer Zusammensetzung nach Anspruch 1 bis b, ■·- 'α γ u r c h gekennzeichnet, daiä ein Kerami^st-lok mit eines Körper aus massivem Metall mit- ausreichender Kra.;'„ utd Relativbewegung in Kontakt gebracht wird, derart,, daß Metall auf das iaramikstück aufgerieben und zuiE EiL-gehen einer Bindung mis ,dem Keramikstück gebracht wird und dann das organische Harz in eine Bindung mit der entstandenen metallisierten Oberfläche des Keramikstücks überführt wird»

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch g β k e n. n. ζ 3 i c h η β 't.9 daß ale organisches Harz ein Elastomer "erwende,: »ir;.

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14· -Verfahren nach Anspruch 12 oder 13»° dadurch gekennzeichnet, daß als Keramikstück gesinterte Keramik auf Aluminiumoxidbasis verwendet wird.

15. Verfahren, nach einem der Ansprüche 12 "bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Keramikstück in einer festgelegten. Form vorgesehen, wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekenn ze ic hn e t, daß als Metall Titan oder Zirkonium verwendet wird.

17. Verfahren nach Anspruch 1 5, dadurch gekennzaichnet, daß die Oberfläche des Keraraikstücks eine •Sdeioberflächenbeschaff enhei-- -:.-\~, ■- ^;: -~ - - Kontakt nit dem

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