SE441841B - REGULATION FOR VIRAN RESP FILTER ON A PAPER OR CARTON MACHINE AS A PROCEDURE FOR THE PRODUCTION OF CERAMIC PARTS FOR A RELEASE - Google Patents

Description

8001716-3 strukturen i sin helhet med åtföljande förslitning av icke endast bärelementet självt. Även den däröver glidande viran skulle särskilt starkt utsättas för förslitning, även om bara enstaka korn vore utbrutna. 8001716-3 the structure as a whole with concomitant wear of non only the support element itself. Even the wire that slides over it would be particularly exposed to wear and tear, although only single grains would be broken out.

Den vidare utvecklingen av dessa bärelement av keramikdelar av sintrad aluminiumoxid ledde närmast till att man efter- strävade allt högre Al2O3-halter i förhoppning om att bär- elementens hårdhet, täthet och slitstyrka därmed skulle ytterligare öka.The further development of these supporting elements of ceramic parts of sintered alumina almost led to compliance with strived for ever higher Al2O3 levels in the hope that the hardness, density and durability of the elements would thus further increase.

I US-PS 4,047,993 är bärelement av aluminiumoxid med till- satser av magnesiumoxid och kiseldioxid beskrivna, vilka såsom väsentliga blandningsbeståndsdelar dessutom innehål- ler Na20, K2O, CaO och F2O3. Nackdelen vid dessa bärelement är den alltför låga transkristalliniska andelen brottstruk- tur och till följd därav en fortfarande icke tillräcklig slitstyrka. Även om bärelement med keramikdelar av sintrad Al2O3 i pap- persmaskiner visat sig vara mycket fördelaktiga, så uppstod dock ibland svårigheter och oväntat stor förslitning på viran. Denna förslitning var att hänföra till att de ifråga- varande pappersmaskinernas produktionshastighet ständigt ökades, beroende på det förhållandevis obetydliga friktions- motstånd, som keramikdelar av sintrad aluminiumoxid upp- visar. Särskilt uppstår dessa svårigheter då man arbetar med fibermaterialsuspensioner innehållande förhållandevis stor andel fyllnadsmaterial, vilket är vanligt vid mycket lätta papper samt tidnings- och illustrationstryckpapper.In U.S. Pat. No. 4,047,993, alumina support elements with batches of magnesium oxide and silica described, which as essential mixing constituents additionally contain Na 2 O, K 2 O, CaO and F 2 O 3. The disadvantage of these support elements the excessively low transcrystalline content of the luck and as a result a still not enough durability. Although supporting elements with ceramic parts of sintered Al2O3 in press machines proved to be very advantageous, so arose however, sometimes difficulties and unexpectedly great wear and tear on viran. This wear and tear was due to the fact that the constant production speed of paper machines increased, due to the relatively insignificant friction resistance, as ceramic parts of sintered alumina shows. These difficulties arise especially when working with fibrous material suspensions containing relatively large proportion of filling material, which is common in many light paper as well as newsprint and illustration printing paper.

Därvid konstaterades framför allt att de olika fyllnads- materialen alltefter sin art uppvisar mycket olika samman- sättning och aLL andelen av de i många Fyllnadsmaterial ingående, starkt nötande beståndsdelarna, såsom alfakvarts och fältspat,ligger högt och utgör exempelvis hos många i Japan använda fyllmedel upp till 70%. Den genomsnittliga kornstorleken på dessa kvartsandelar ligger vanligtvis soo171s~z mellan 10 och 50jum. Undersökningar enligt standard visade, att redan en förhållandevis låg andel på 5 - 10 vikt-% av stora korn hos nötande beståndsdelar såsom alfakvarts, räcker för att åstadkomma en drastisk höjning av förslit- ningen på såväl beläggningen, d.v.s. keramikdelarna, som också på viran.In particular, it was found that the various the materials according to their nature show very different con- settlement and ALL the proportion of those in many Filling Materials constituent, highly abrasive constituents, such as alpha quartz and feldspar, is high and forms, for example, in many in Japan use fillers up to 70%. The average the grain size of these quartz portions is usually soo171s ~ z between 10 and 50 years. Studies by standard showed, that already a relatively low proportion of 5 - 10% by weight of large grains of abrasive constituents such as alpha quartz, sufficient to bring about a drastic increase in wear and tear the coating on both the coating, i.e. the ceramic parts, which also on the wire.

Detta inflytande av fyllnadsmaterialet på förslitningen är särskilt stor vid de alltmer till användning kommande plast- virorna, vilka i motsats till bronsvirorna i sin väv har in- slagstrådar, som tvärs mot virans löpriktning kommer i be- röring med beläggningen och som vid defekter på beläggningen förslites särskilt starkt. Dessutom skjutes de nötande par- tiklarna i fyllnadsmaterialet genom inslagstrådarna iväg över bärelementets beläggning och åstadkommer genom virans höga hastighet i sin tur en högre avnötning på beläggningen än som var fallet vid bronsviror, där varptråden förlöper i virans löpriktning.This influence of the filling material on the wear is particularly large in the increasingly commonly used plastics the wires, which in contrast to the bronze wires in their fabric have strands, which are transverse to the running direction of the wire contact with the coating and as in the case of defects in the coating wears particularly hard. In addition, the abrasive par- the ticks in the filler material through the weft threads away over the coating of the support element and produces by means of wire high speed in turn a higher wear on the coating than was the case with bronze wires, where the warp thread runs in the running direction of the wire.

Uppfinningen grundar sig därför på den insikten att det rå- der ett nära samband mellan faktorerna vira, bärelementens beläggning och andelen fyllnadsmaterial i fibermaterialsus- pensionen och uppfinningen avser en vidareutveckling och förbättring av bärelement med keramikdelar av sintrad alu- miniumoxid så att dessas slitstyrka ökas och dessas nötande effekt på den däröver glidande viran resp. filten minskas.The invention is therefore based on the realization that the there is a close connection between the factors vira, the support elements coating and the proportion of filler material in the fibrous material the pension and the invention relate to a further development and improvement of supporting elements with ceramic parts of sintered aluminum minium oxide so that their durability increases and their abrasion effect on the overlying sliding wire resp. the blanket is reduced.

Det har nu visat sig att detta kan uppnås om keramikdelen uppvisar en kombination av följande kännetecken: 1. en Al2O3-halt upp till 98,5 vikt-% en MgO-halt av 0,2-0,8 vikt-% och en S102-halt av 1-2,5 vikt-%, varvid dessa substansers viktdelar tillsammans uppgår till minst 99,8 vikt-%, '8001716-3 2. en kornstorlek enligt Snyder-Graff på 5Jum i 2)um . fl .. H 2 . 4. vn V1uk~rn~hn:dhvL aturrv nu 1600 AJN/mm vnd vll provkraftsområde på 0,2 daN/mmz 4. en bëjbrotfhållfasthet på minst zoo N/mmz 5. en transkristallinisk brottyteandel som är större än 70% 6. en ytkaraktäristik, som är bestämd av efterföljande faktorer a) en råhet Ra < 0,2 jum ~ mätt med en testnålsradie på 3_pm på en polerad yta b) en poryteandel som är mindre än 10% c) ett medelvärde på porstorhäæm < 5 jnm Genom iakttagande av just dessa bestämda kännetecken vad avser keramikens sammansättning och fysikaliska egenskaper samt dess ytkaraktäristik har förslitningstalet för dessa bärelement reducerats till ett så lågt värde, som hittills icke ansetts möjligt att uppnå.It has now been found that this can be achieved on the ceramic part exhibits a combination of the following characteristics: An Al2O3 content up to 98.5% by weight a MgO content of 0.2-0.8% by weight and an S102 content of 1-2.5% by weight, the weight parts of these substances together amounting to to at least 99.8% by weight, '8001716-3 2. a grain size according to Snyder-Graff of 5Jum in 2) um . H .. H 2. 4. vn V1uk ~ rn ~ hn: dhvL aturrv nu 1600 AJN / mm vnd vll test force range of 0.2 daN / mmz 4. a bending fracture strength of at least zoo N / mmz 5. a transcrystalline fracture surface area greater than 70% 6. a surface characteristic, which is determined by the following factors a) a roughness Ra <0.2 μm ~ measured with a test needle radius at 3_pm on a polished surface (b) a portion of the pore surface less than 10%; c) an average pore size <5 μm By observing precisely these particular characteristics what refers to the composition and physical properties of the ceramic and its surface characteristics have the wear rate for these support elements have been reduced to such a low value as hitherto not considered possible to achieve.

Sålunda hade bärelement enligt DE-PS 12 27 326 med en Al2O3- halt på 97% ett förslitningstal lika med 1000. Genom höjning av Al2O3-halten till 99,5% reducerades värdet på förslit- ningstalet till mellan 30 och 400. Keramikdelar enligt upp- finningen med en Al2O3-halt på 98% och med de enligt uppfin- ningen ytterligare åberopade kännetecknen har däremot ett förslitningstal som är mindre än 1.Thus, support elements according to DE-PS 12 27 326 with an Al content of 97% a wear rate equal to 1000. By increase of the Al2O3 content to 99.5%, the value of the wear to between 30 and 400. Ceramic parts according to with an Al2O3 content of 98% and with those according to the The further characteristics relied on, on the other hand, have one wear rates less than 1.

Med förslitningstal avses här ett värde, som bestämmes på följande sätt: 8001716-3 Förslitningen fastställes medelst ett Ring-Ring-förfarande.By wear number is meant here a value, which is determined on the following way: 8001716-3 The wear is determined by a Ring-Ring method.

Härvid drives ett 1 mm brett friktionshjul med en diameter av 66 mm av härdat stål med en Rockwellhârdhet RC 65 och en slipad yta med en råhet Ra 4/um med bestämd anpressnings- kraft och med konstant rotationshastighet och inställd efter- släpning mot det keramiska provstycke som skall undersökas, varvid provstycket har en diameter på 40 mm och en slipad, polerad yta med en råhet Ra < 0,2 jum. Av försöksvillkoren framgår en definierad specifik ytpressning enligt Hertz.In this case, a 1 mm wide friction wheel with a diameter is driven of 66 mm hardened steel with a Rockwell hardness RC 65 and a ground surface with a roughness Ra 4 / um with a fixed pressing power and with a constant rotational speed and set drag against the ceramic specimen to be examined, wherein the test piece has a diameter of 40 mm and a ground, polished surface with a roughness Ra <0.2 .mu.m. Of the experimental conditions a defined specific surface pressing according to Hertz appears.

Den kvantitativa utvärderingen av förslitningen företages genom uppmätning av den i provkroppen uppkomna rillan. För- slitningstalet Vz definieras såsom kvoten av den avrivna v/w (mm3 . 10%) /m. De angivna talvärdena erhölls vid följande driftsbeting- volymen och glidvägen enligt ekvationen VZ elser: presskraft 86,6 N (8,66 kp) rotationshastighet: friktionshjul 60 m/min provkropp 56,4 m/min eftersläpning 6% temperatur 30oC löptid 24 h löpväg 5200 m Det må påpekas att denna oerhörda stegring av bruksvärdet på dessa keramikdelar för bärelement enligt uppfinningen endast uppnås om samtliga nämnda kännetecken är uppfyllda.The quantitative evaluation of the wear is carried out by measuring the groove formed in the specimen. For- the wear rate Vz is defined as the ratio of the torn one v / w (mm3. 10%) / m. The specified numerical values were obtained under the following operating conditions. the volume and the sliding path according to the equation VZ elser: pressing force 86.6 N (8.66 kp) rotational speed: friction wheel 60 m / min specimen 56.4 m / min lag 6% temperature 30oC duration 24 h running path 5200 m It should be pointed out that this incredible increase in utility value on these ceramic parts for support elements according to the invention is achieved only if all the above-mentioned characteristics are met.

Särskilt måste också påpekas att uppfinningen är beroende av en samverkan mellan alla dessa kännetecken, varvid en egenskap delvis utgör förutsättning för den andra.In particular, it must also be pointed out that the invention is dependent of an interaction between all these characteristics, wherein a property partly constitutes a precondition for the other.

Det var helt överraskande att en keramik med en Al2O3~halt upp till 98,5% skulle uppvisa ett sådant tekniskt framsteg gentemot en keramik med högre Al2O3-halt. Allmänt gäller den grundsatsen, att med stigande Al2O3-halt förbättras de väsentliga egenskaperna såsom hårdhet, slitstyrka o.d. Att 8001716-3 en keramik med lägre Al2O3-halt icke desto mindre är bättre lämpad för här avsett användningsändamåli beror uppenbar- ligen på, att genom de angivna tillsatserna av bestämda mängder magnesiumoxid och kiseldioxid uppnås en hel rad ytterligare egenskaper som icke kan förverkligas vid högre Al203-halt. Det är också av väsentlig betydelse, att dessa substanser utgör minst 99,8 vikt-% av den totala sammansätt- ningen, så att föroreningar endast kan föreligga i en mängd, som icke överskrider 0,2 vikt-%.It was quite surprising that a ceramic with an Al2O3 ~ content up to 98.5% would show such technical progress compared to a ceramic with a higher Al2O3 content. General applies the principle that with increasing Al2O3 content they improve essential properties such as hardness, durability, etc. To 8001716-3 a ceramic with a lower Al2O3 content is nevertheless better suitable for the intended use here obviously depends on that by the specified additives of certain amounts of magnesium oxide and silica are achieved in a whole range additional properties that can not be realized at higher Al203 content. It is also essential that these substances constitute at least 99.8% by weight of the total so that pollutants can only be present in an amount, which does not exceed 0.2% by weight.

Sålunda möjliggör dessa definierade tillsatser den erforder- ligt höga korngränshållfastheten, till vars betydelse skall återkommas senare. Tillsatserna tillåter dessutom att sint- ringstemperaturen kan hållas förhållandevis låg, lämpligen under 1700°C, företrädesvis till och med vid den förhållande- vis låga temperaturen 1620 - 1650°C.Thus, these defined additives enable the required high grain strength, to the significance of which will return later. The additives also allow the the ring temperature can be kept relatively low, suitably below 1700 ° C, preferably even at the show low temperature 1620 - 1650 ° C.

Därigenom möjliggöres att den ovillkorligt erforderliga, för- hållandevis lilla medelkornstorleken < 5 [um i 2 /um enligt Snyder-Graff kan innehållas, vilket är av särskild betydelse, emedan en keramiks hållfasthet i allmänhet är desto bättre ju mindre kornen är. En liten kornstorlek är emellertid nöd- vändig, för att storleken på de i ytan fortfarande före- fintliga porerna skall kunna hållas liten. Betydelsen härav kommer att redovisas närmare i det följande.This enables the unconditionally required, conditional relatively small average grain size <5 μm in 2 .mu.m according to Snyder-Graff can be contained, which is of particular importance, because the strength of a ceramic in general is all the better the smaller the grains are. However, a small grain size is necessary. necessary, because the size of those in the surface is still fine pores should be able to be kept small. The significance of this will be reported in more detail below.

Det är känt att vid sintrade hårdämnen av Al2O3 avtager hårdheten avsevärt i och med sjunkande Al2O3-halt och till-' tagande mängd föroreningar. Däremot, beroende pâ tillsatsen av de klart definierade tillsatserna av bestämda mängder magnesiumoxid och kiseldioxid, inskränkes denna oönskade effekt avsevärt och uppnås en Vickers-hårdhet på mer än 1600, företrädesvis 1800 i 50 daN/mm2 vid ett provkraftom- råde på 0,2 daN/mmz. Denna minimihårdhet måste ovillkor- ligen innehållas, enär eljest en tillräcklig slitstyrka även vid ringa ytbelastning icke föreligger. 8001716-3 Ett ytterligare kännetecken av väsentlig betydelse för de uppfinningsmässiga keramikdelarna för bärelementen är en böjbrotthålfasthet på minst 300 N/mmz. Denna är absolut er- forderlig, emedan många av dessa bärelement såsom virabord och folier uppvisar spetsiga ingångskanter, som löper stor fara att utsättas för brott. Enbart genom de höga maskin- hastigheterna på upp till 1000m/min är den mekaniska belast- ningen på dessa bärelement dessutom ganska avsevärd. Böj- brotthållfastheten provas på pelarformiga provkroppar med en längd av 60 mm och ett kvadratiskt tvärsnitt med en kant- längd av 4 mm, varvid provkroppen uppvisar en finslipad yta.It is known that in the case of sintered hard substances of Al2O3 decreases hardness significantly due to decreasing Al2O3 content and taking amount of pollutants. However, depending on the additive of the clearly defined additives of specified amounts magnesium oxide and silica, this is undesirable effect significantly and a Vickers hardness of more than is achieved 1600, preferably 1800 in 50 daN / mm2 at a test force conversion range of 0.2 daN / mmz. This minimum hardness must be unconditionally contained, otherwise a sufficient wear resistance even at low surface loads. 8001716-3 An additional characteristic of essential importance to them The inventive ceramic parts for the support elements are one flexural strength of at least 300 N / mmz. This is absolutely necessary, because many of these support elements such as wire tables and foils have pointed entrance edges, which run large danger of being exposed to crime. Only through the high machinery speeds of up to 1000m / min, the mechanical load in addition, the bearing on these support elements is quite considerable. Bend- the breaking strength is tested on columnar specimens with a length of 60 mm and a square cross-section with an edge length of 4 mm, the specimen having a finely ground surface.

Denna egenskap står också i nära samband med andra kännetec- ken enligt uppfinningen, sâsom den definierade sammansätt- ningen innefattande helt bestämda tillsatser samt de små kornstorlekarna hos keramikdelarna.This property is also closely related to other characteristics. according to the invention, as the defined composition including completely specific additives as well as the small ones the grain sizes of the ceramic parts.

En av de väsentligaste faktorerna som äger inflytande på det ytterst låga förslitningstalet är att brottytan uppvisar en transkristallinisk andel på mer än 70%. Företrädesvis ligger denna andel till och med över 80%. En så hög trans- kristallinisk andel ger också en mycket hög korngränshåll- fasthet. Denna höga transkristalliniska andel på brottytan är i sin tur i hög grad betingad av sintringsvillkoren, sär- skilt av den förhållandevis låga sintringstemperaturen, och av den lilla kornstorleken samt i synnerhet av de mycket rena utgångsmaterialen och de definierade tillsatserna.One of the most significant factors influencing the extremely low wear rate is that the fracture surface exhibits a transcrystalline content greater than 70%. Preferably this share is even above 80%. Such a high trans- crystalline content also gives a very high grain boundary content. firmness. This high transcrystalline proportion on the fracture surface is in turn largely conditioned by the conditions of sintering, apart from the relatively low sintering temperature, and of the small grain size and in particular of the very pure starting materials and the defined additives.

Enkelt uttryckt utmärker sig sådana keramikdelar därigenom, att vid en brottbelastning sker icke brottet vid korngränsen utan brottet sker inom kornen själva. Utbrytningar i korn- gränserna, som hittills ofta uppträtt, har varit orsak till förslitning av själva beläggningen, då genom utbrytning av kornen keramikdelens struktur och kristallfogarna uppluckras.Simply put, such ceramic parts are distinguished thereby, that in the event of a crime load, the crime does not take place at the grain boundary without the break occurs within the grains themselves. Outbreaks in barley the borders, which have hitherto often occurred, have been the cause of wear of the coating itself, then by breaking off the structure of the grains of the ceramic part and the crystal joints are loosened.

Bestämningen av den transkristalliniska andelen på brottytan sker genom uppmätning av brottytorna på en rasterelektron~ 8001716-3 mikroskopisk bildupptagning eller genom projektion av den rasterelektroniska bilden på en bildskärm och uppmätning av brottytorna.The determination of the transcrystalline fraction on the fracture surface takes place by measuring the fracture surfaces of a raster electron ~ 8001716-3 microscopic image capture or by projection of it raster electronic image on a monitor and measurement of the fracture surfaces.

Härmed utplanimetreras de transkristalliniska brottytorna, vilka på grund av sin form tydligt kan skiljas från inter- kristalliniska brottytor, och beräknas procentuellt i för- hållande till_den iakttagna totala ytan. Härutöver finns möjlighet att genom automatiska strukturanalyser medelst apparater bestämma brottyteandelen.This eliminates the transcrystalline fracture surfaces, which, due to their shape, can be clearly distinguished from crystalline fracture surfaces, and is calculated as a percentage of adhering to the observed total area. In addition there are possibility to through automatic structural analyzes by appliances determine the fraction of the surface area.

Också egenskapen, som innebär den höga transkristalliniska brottyteandelen, åstadkommes i sin tur genom att man med- vetet underskrider den högsta renhetsgraden på Al2O3, näm- ligen inom omrâdet upp till 98,5% och genom bestämda till- satser av magnesiumoxid och kiseldioxid liksom genom in- skränkning av förorenade substanser till max. 0,2 vikt-% uppnår en ytterligare fördel med hänsyn till den trans- kristalliniska brottyfiænfiehaïoch därmed en kombination av egenskaper, som är mycket mer betydande än den större hård- het, som kan uppnås med sinterkroppar av högren Al203.Also the property, which means the high transcrystalline the crime rate, is in turn achieved by wheat is below the highest purity level of Al2O3, namely within the range of up to 98.5% and through certain batches of magnesium oxide and silica as well as by reduction of contaminated substances to max. 0.2% by weight achieves an additional advantage in view of the crystalline broty æn æn fi ehaï and thus a combination of properties, which are much more significant than the heat, which can be achieved with sintered bodies of high-purity Al2O3.

Såsom redan nämnts är dessutom karaktäristiken på keramik- delens yta av väsentlig betydelse för bärelementen. Denna karaktäristik bestämmes av råheten, som är mindre än 0,2jum - mätt med en testnålradie på 3]um på en polerad yta - var- vid råheten har väsentligt inflytande på förslitningen av den däröver glidande viran.In addition, as already mentioned, the characteristics of ceramics the surface of the part of essential importance for the support elements. This characteristics are determined by the roughness, which is less than 0.2 .mu.m - measured with a test needle radius of 3 μm on a polished surface - var- in the roughness has a significant influence on the wear of the wire sliding over it.

Det är därför av speciell betydelse, att andelen porer på ytan är mindre än 10%, varigenom möjligheten har reducerats att de- lar av fyllnadsmaterialet sätter sig fast på keramikdelens yta. Dessutom är faran,att enstaka korn utbrytes ur kristall- strukturen mindre, ju mindre andelen porer på ytan är.It is therefore of special importance that the proportion of pores on the surface is less than 10%, thereby reducing the possibility of de- of the filling material adheres to the ceramic part surface. In addition, the danger is that individual grains break out of the crystalline the smaller the structure, the smaller the proportion of pores on the surface.

Till andelen porer på ytan bidrager två faktorer: dels de porer på ytan, som i och för sig själv förekommer i sinter- 8001716-3 kroppar, dels de porer som ytterligare uppstår på ytan genom ytbearbetningen.Two factors contribute to the proportion of pores on the surface: on the one hand, they pores on the surface, which in themselves occur in sintered 8001716-3 bodies, and the pores that further appear on the surface through the surface treatment.

Såsom redan nämnts har dessutom storleken på porerna mycket stor betydelse och enligt uppfinningen har porerna ett medel- värde av < 5 m, företrädesvis t.o.m. < 4Jum. Denna lilla porstorlek, som står i nära samband med den lilla medelstor- leken på kornen, är av avgörande betydelse, emedan fyllnads- partiklar över 5}m1som finnas i fibermaterialsuspensionen och som bidrager till förslitningen av vira och beläggning, icke kan fastna i dessa små porer.In addition, as already mentioned, the size of the pores has a lot of great importance and according to the invention the pores have an average value of <5 m, preferably up to and including <4Jum. This little one pore size, which is closely related to the small medium size play on the grains, is of crucial importance, because the particles over 5} m1 present in the fibrous material suspension and which contributes to the wear and tear of the wire and coating, can not get stuck in these small pores.

Med medelvärde avses därvid följande: Fördelningen av storleken på fyllnadsmaterialets partiklar resp. fördelningen av porernas storlek på keramikbeläggning- en fastställes på sedvanligt sätt genom en fördelning av summan på så sätt,att storleksparametern visar den procen- tuella frekvensen upp till 100%. Motsvarande kurvor för för- delning av summorna kännetecknas i förenklad form därav, att medelvärdet angives. Medelvärdet definieras som summakurvans skärningspunkt med 50%-linjen för frekvensfunktionen och an- ger därmed den genomsnittliga storleken (partíkelstorleken eller porstorleken) vid vilken 50% är större och 50% är mindre än denna.By average value is meant the following: The distribution of the size of the particles of the filler material resp. the distribution of the size of the pores on the ceramic coating- one is determined in the usual way by a distribution of the sum in such a way that the size parameter shows the percentage the frequency up to 100%. Corresponding curves for division of the sums is characterized in a simplified form by the fact that the mean value is given. The mean value is defined as the sum curve intersection with the 50% line for the frequency function and thus giving the average size (particle size or pore size) at which 50% is larger and 50% is less than this.

Man eftersträvar dock icke enbart att medelvärdet skall vara så lågt,utan framför allt eftersträvas sådana keramikdelar där föranstaltningar gjorts för att om möjligt inga eller blott enstaka porer ligger på sitt absoluta värde över 5 pm.However, one does not only strive for the mean value to be so low, but above all such ceramic parts are sought after where measures have been taken to ensure that, if possible, no or only single pores are at their absolute value above 5 pm.

Sålunda eftersträvas en keramik, där 90% av alla porer är < 5/um och allra helst < 4/um.Thus, a ceramic is sought, where 90% of all pores are <5 / um and most preferably <4 / um.

Betydelsen av att andelen porer på ytan är mindre än 10% och framför allt att medeldiametern är < 5/um framgår av efter- följande jämförelse med Al2O3-keramiken enligt DE-PS 12 27 326. Denna har en andel ytporer på 20% och en medel- 8001716-3 10 storlek på porerna av 8/um.The significance of the proportion of pores on the surface is less than 10% and above all that the average diameter is <5 / um is apparent from the following comparison with the Al2O3 ceramics according to DE-PS 12 27 326. This has a surface pore ratio of 20% and an average 8001716-3 10 size of the pores of 8 / um.

Försök har genomförts för att undersöka vilken inverkan kaolin har på hållfastheten hos en plastvira med inslags- trådar, då kaolin användes såsom fyllnadsmaterial. Därvid visade det sig att.för en keramikdel enligt DE-PS 12 27 326 uppgick hållfasthetsförlusten på viran till 84%.Trials have been conducted to investigate the impact kaolin has on the strength of a plastic wire with weft threads, when kaolin was used as the filler material. Thereby it was found that for a ceramic part according to DE-PS 12 27 326 the strength loss on the wire amounted to 84%.

Keramikdelar enligt uppfinningen med en andel av 9% porer på ytan och med en medelstorlek på porerna < 4/um uppvisade där- emot en hâllfasthetsförlust på viran på endast 27%. Ännu större inverkan har den lilla medeldiametern på porerna vid CaCO3-fyllnadsmaterial, som på grund av sin stora för- slitningsverkan på beläggningsmaterialet,och framför allt på viranl är särskilt fruktat.Ceramic parts according to the invention with a proportion of 9% pores on surface and with an average size of the pores <4 .mu.m showed there- against a loss of strength on the wire of only 27%. The small average diameter of the pores has an even greater effect in the case of CaCO3 filler material, which due to its large abrasion effect on the coating material, and above all on viranl is especially feared.

Mätningen av virans hållfasthet sker enligt följande metod: Inverkan på fyllnadsmaterial och aluminiumoxidkeramikens be- läggningsyta på viraförslitningen mättes med en speciell prov- ningsanordning. Härvid lades ett flertal cirka 20 mm breda viraremsor omkring en keramikvals, vars bredd var 150 mm och diameter 115 mm, med en omslingringsvinkel av 1800, varefter valsen drevs med en bestämd hastighet relativt de stilla- stående, på valsen med en bestämd förspänning placerade vira- remsorna. Förspänningen åstadkoms genom påhängande av 1300 g vikter pâ varje remsa. Anordningen var placerad i en behållare, som var fylld med en suspension av fyllnadsmaterial, som hölls i suspension medelst en omrörare. Efter genomförande av för- slitningsförsöket vid konstant driftsparameter uppmättes virans kvarstående draghållfasthet, vilken utgör mått på för- slitningen på viran. Den kvarstående draghållfastheten be- stämmes genom ett dragprov på viraremsan.The strength of the wire is measured according to the following method: Impact on fillers and the properties of alumina ceramics laying surface of the wire wear was measured with a special test device. In this case, a number approximately 20 mm wide was laid wire strips around a ceramic roller, the width of which was 150 mm and diameter 115 mm, with a wrap angle of 1800, after which the roller was driven at a certain speed relative to the standing, on the roller with a certain bias placed viral the strips. The preload is achieved by attaching 1300 g weights on each strip. The device was placed in a container, which was filled with a suspension of filling material, which was kept in suspension by means of a stirrer. Following the implementation of the wear test at constant operating parameter was measured the residual tensile strength of the wire, which is a measure of the wear on the wire. The residual tensile strength is verified by a tensile test on the wire strip.

Tätheten hos dessa bärelements keramikdelar uppgår lämpligen till mer än 96% av den teoretiska tätheten och ligger vid ca. soo1716-3 11 3,80 under det att den teoretiska tätheten vid sammasätt- ningen enligt uppfinningen skulle ligga inom området 3,92. Även vid denna täthetsegenskap fordras alltså icke optimal täthet, utan i samverkan med de andra egenskaperna, såsom de bestämda tillsatserna och den höga korngränshållfastheten, är de angivna värdena tillräckliga.The density of the ceramic parts of these support elements is suitably stated to more than 96% of the theoretical density and is at approx. soo1716-3 11 3.80 while the theoretical density of the composition the composition of the invention would be in the range 3.92. Even with this tightness property, therefore, not optimal is required density, but in conjunction with the other properties, such as the determined additives and the high grain limit strength, the values given are sufficient.

Därvid måste också framhållas att dessa keramikdelars korro- sionsbeständighet är alldeles utmärkt, såväl i sur som också i alkalisk miljö under långtidsverkan och också under förhöj- da temperaturer på 60 - 70°C. Sålunda uppstår exempelvis vid 100 timmars upphettning i 2n saltsyra vid 100OC endast en hållfasthetsförlust, som ligger 10% under hållfasthetens ut- gångsvärde, i allmänhet är förlusten t.o.m. under 5%. Såsom mått för denna hållfasthetsförlust har tagits böjbrottshåll- fastheten.It must also be emphasized that the corrosion of these ceramic parts sion resistance is really excellent, both in acid and also in an alkaline environment during long-term action and also during then temperatures of 60 - 70 ° C. Thus occurs, for example, at 100 hours heating in 2N hydrochloric acid at 100OC only one strength loss, which is 10% below the strength fair value, in general the loss is t.o.m. below 5%. As measures of this strength loss have been taken flexural strength the firmness.

Detta helt oväntade förhållande med hänsyn till den förhållan- devis låga Al 03-andelen och den förhållandevis låga tätheten beror sannoliât på de helt bestämda tillsatserna till Al2O3 och den därav betingade stora korngränshållfastheten. I all- mänhet angriper korrosionen korngränserna och de där van- ligtvis förekommande delarna av glasartade bindemedel. Om dessa föreligger i form av sedvanliga föroreningan så ut- lösas dessa särskilt lätt och kristallstrukturen uppluckras, varvid enstaka korn utbrytas. Användningen av mycket ren Al2O3 som utgångsmaterial och av magnesiumoxid och kisel- dioxid - likaså i ren form - såsom bestämda tillsatser ger däremot den enligt uppfinningen erforderliga höga korngräns- hållfastheten, så att numera ej heller korruderande vätskor praktiskt taget kan angripa korngränserna.This completely unexpected situation in view of the devis low Al 03 content and the relatively low density probably depends on the completely determined additions to Al2O3 and the consequent high grain strength. I all- In general, corrosion attacks the grain boundaries and the naturally occurring parts of glassy binders. If these are present in the form of customary contaminants so these are particularly easily dissolved and the crystal structure is loosened, whereby individual grains break out. The use of very clean Al2O3 as a starting material and of magnesium oxide and silica dioxide - also in pure form - as certain additives give on the other hand, the high grain limit required according to the invention the strength, so that nowadays no corrosive liquids can practically attack the grain boundaries.

Uppnåendet av den enligt uppfinningen erforderliga kombina- tionen av egenskaper står i nära samband med det förfarande enligt vilket keramikdelarna för bärelementen framställes.Achieving the required combination according to the invention properties are closely related to that procedure according to which the ceramic parts for the support elements are manufactured.

Ett speciellt föredraget förfarande för framställning av 8001716-5 12 keramikdelar för bärelement enligt uppfinningen består i att en blandning av upp till 98,5 vikt-% ren pulverformig Al2O3 och 0,2 - 0,8 vikt-% ren, pulverformig Mg0 och 1 - 2,5 vikt-% ren, pulverformig Si0 med en kornmedelstorlek av 1,0 - 2,5/um 2 efter tillsats av presshjälpmedel pressas vid ett presstryck mellan 400 och 1200 daN/cm2 till en grön formkropp, varefter denna vid en temperatur mellan 1600 och 1700OC sintras till en tät sinterkropp.An especially preferred process for the preparation of 8001716-5 12 ceramic parts for support elements according to the invention consist in that a mixture of up to 98.5% by weight of pure powdered Al2O3 and 0.2 - 0.8% by weight of pure, powdery MgO and 1 - 2.5% by weight pure, powdered SiO with a grain average size of 1.0 - 2.5 .mu.m 2 after the addition of press aids is pressed at a press pressure between 400 and 1200 daN / cm2 to a green shaped body, after which this is sintered at a temperature between 1600 and 1700 ° C a dense sintered body.

Därvid utgår man företrädesvis från mycket rena utgångsma- terial så att förorenade beståndsdelar såsom Na2O, KZO, Fe2O3 och liknande endast föreligger såsom spår och icke utgör mer än 0,2 vikt-%.This is preferably based on very pure starting materials. so that contaminated constituents such as Na2O, KZO, Fe2O3 and the like exist only as traces and not constitutes more than 0.2% by weight.

Utgångspulvren tillsättes företrädesvis i form av små medel- stora korn med en kornstorlek under 4}um, företrädesvis un- der 2,5/um. Genom malning av detta utgångspulver i en vibra- tionskvarn under 6 - 10 timmar nedbringas kornens medelstor- lek till 1,0 - 2,5jum.The starting powders are preferably added in the form of small means. large grains with a grain size below 4 μm, preferably un- the 2.5 / um. By grinding this starting powder in a vibrating mill for 6 - 10 hours, the average size of the grains is reduced play to 1.0 - 2.5jum.

Efter malningen försättes det homogent blandade pulvret lämp- ligen i en vattenhaltig suspension med 1 vikt-% polyvinyl- alkohol och spraytorkas i anslutning härtill, varefter det spraytorkade pulvret under de angivna presstrycken pressas till en grön formkropp.After grinding, the homogeneously mixed powder is added appropriately. in an aqueous suspension with 1% by weight of polyvinyl alcohol and spray-dried in connection therewith, after which the spray-dried powder is pressed under the specified press pressures to a green shaped body.

Upphettningen till sintringstemperaturen mellan 1600 - 1700oC sker företrädesvis i upphettningsintervaller på SOOC/h och sintringstemperaturen 1600 - 1700°C hâlles lämp- ligen under 2 - 8 timmar. Den föredragna sintringstempera- turen ligger vid 1620 - 1650°C.The heating to the sintering temperature between 1600 - 1700oC preferably takes place in heating intervals of SOOC / h and the sintering temperature 1600 - 1700 ° C are kept suitable for 2 - 8 hours. The preferred sintering temperature the tour is at 1620 - 1650 ° C.

I det följande skall framställningen av en keramikdel för ett bärelement enligt uppfinningen närmare förklaras i an- slutning till ett exempel. 97,7 vikt-% aluminiumoxidpulver med en renhet av 99,9% so01716~z 13 males 5 timmar i en vibrationskvarn under tillsats av 0,5 vikt-% magnesiumoxidpulver med stor renhet och 1,7 vikt-% kiseldioxidpulver med stor renhet. Utgångspulvren hade en kornmedelstorlek av ca. 3,5 ~ 3,8/um. Efter malningen var medelkornstorlekax1,8 pm. Det med tillsatsmaterial homogent blandade pulvret försättes i en vattenhaltig suspension med 1 vikt-% polyvinylalkohol och spraytorkas i anslutning här: till.In the following, the production of a ceramic part for a support element according to the invention is explained in more detail in conclusion to an example. 97.7% by weight of alumina powder with a purity of 99.9% so01716 ~ z 13 ground for 5 hours in a vibrating mill with the addition of 0.5 wt% magnesium oxide powder with high purity and 1.7 wt% silica powder with high purity. The starting powders had one grain average size of approx. 3.5 ~ 3.8 / um. After the painting was average grain size cuttings 1.8 μm. That with additives homogeneous the mixed powder is added to an aqueous suspension with 1% by weight of polyvinyl alcohol and spray dried in connection here: to.

Det spraytorkade pulvret pressas under ett tryck av 1000 daN/cmz till en suglâdebeläggning med måtten 180 x 400 x 20 mm.The spray-dried powder is pressed under a pressure of 1000 daN / cmz for a suction box coating measuring 180 x 400 x 20 mm.

Efter mekanisk bearbetning och utformning till önskad geomet- risk form upphettas den pressade formkroppen med upphettnings- intervaller på 50°C/h till en temperatur på 1630°C och denna temperatur bibehâlles under 5 timmar. Framställningen av den önskade ytkaraktäristiken sker medelst slip- och polerings- förfaranden med diamantverktyg.Den så framställda suglådebe- läggningen har en Vickérs-hårdhet på 1800 daN/mmz vid ett provkraftsområde på 0,2 daN/mmz, en böjbrottshållfasthet på 360 N/mmz, en transkristallinisk brottyteandel på mer än 82%.After mechanical machining and design to the desired geometry risk mold, the pressed molded body is heated with heating intervals of 50 ° C / h to a temperature of 1630 ° C and this temperature is maintained for 5 hours. The production of it desired surface characteristics are obtained by means of grinding and polishing procedures with diamond tools. the installation has a Vickérs hardness of 1800 daN / mmz at one test force range of 0.2 daN / mmz, a flexural strength of 360 N / mmz, a transcrystalline fracture surface area exceeding 82%.

Ytrâheten, mätt med en testnålsradie på 3/um på den polerade ytan, uppgår till Ra = 0,11 »mn Porernas medelstorlek uppgår till 0,4/um. Tätheten ligger vid 3,80.Surface roughness, measured with a test needle radius of 3 / um on the polished one surface, amounts to Ra = 0.11 »mn The average size of the pores amounts to to 0.4 .mu.m. The density is at 3.80.

Claims (5)

'1. en Al O 8001716-3 14 P a t e n t k r a v'1. and Al O 8001716-3 14 P a t e n t k r a v 1. Bärelement för viran resp. filten på en pappers- eller kartongmaskin, såsom virabord, stödbord, folie, sug- lådebeläggning och rörsugare, vilket bärelement tjänar till såväl stöd för viran som också till dränering och banbild~ ning och vid vilket åtminstone de omedelbart med viran resp. filten i kontakt stående delarna består av keramikdelar av hård, tät, sintrad aluminiumoxid med en AIZO3-halt av minst 97% samt av andelar MgO och SiO2 på tillsammans minst 1,2 vikt-%, k ä n n e t e c k n a t av att keramikdelarna uppvisar följande kännetecken: 2 3-halt upp till 98,5 vikt-% en MgO-halt av 0,2 - 0,8 vikt-% och en SiO2-halt av 1 - 2,5 vikt-%, varvid dessa substansers viktdelar tillsammans uppgår till minst 99,8 vikt~%, 2. en kornstorlek enligt Snyder-Graff på 5/um i 0,2/um, 3. en Vickers-hårdet större än 1600 daN/mmz vid ett provkraftsområde på 0,2 daN/mmz, _. en böjbrottshållfasthet av minst 300 N/mmz, 5. en transkristallinisk brottyteandel, som är större än 70%, 6. en ytkaraktäristik, som är bestämd av a) en råhet Ra < 0,2/um - mätt med en testnålsradie på 3Jum på en polerad yta, 80o1716_3 15 b) en poryteandel, som är mindre än 10%, c) ett medelvärde på porstorleken < Sjum.1. Support elements for the wire resp. the blanket on a paper or board machine, such as wire table, support table, foil, suction box coating and tube vacuum cleaner, which support element serves to support the wire as well as for drainage and web formation and in which at least they immediately with the wire resp. the felt-contacting parts consist of ceramic parts of hard, dense, sintered alumina with an AIZO3 content of at least 97% and of MgO and SiO2 proportions together of at least 1.2% by weight, characterized in that the ceramic parts have the following characteristics: 2 3 content up to 98.5% by weight, an MgO content of 0.2 - 0.8% by weight and a SiO2 content of 1 - 2.5% by weight, the weight parts of these substances together amounting to at least 99.8% by weight, 2. a Snyder-Graff grain size of 5 .mu.m in 0.2 .mu.m, 3. a Vickers hardness greater than 1600 daN / mm2 at a test force range of 0.2 daN / mm 2, . a flexural strength of at least 300 N / mmz, 5. a transcrystalline fracture surface area greater than 70%, 6. a surface characteristic determined by a) a roughness Ra <0,2 / um - measured with a test needle radius of 3Jum of a polished surface; 2. Bärelement enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att keramikdelarna har en Vickers~hårdhet av 1800 1 50 daN/mm2 vid ett provkraftsomrâde på 0,2 daN/mmz.Support element according to Claim 1, characterized in that the ceramic parts have a Vickers hardness of 1800 1 50 daN / mm2 at a test force range of 0.2 daN / mm 2. 3. Förfarande för framställning av keramikdelar för ett bärelement för viran resp. filten på en pappers- eller kar- tongmaskin, såsom_virabord, stödbord,folie, suglådebelägg- ning och rörsugare, vilket bärelement tjänar till såväl stöd för viran som också till dränering och banbildning och vid vilket åtminstone de omedelbart med viran resp. filten i kontakt stående delarna består av keramikdelar av hård, tät, sintrad aluminiumoxid med en Al2O3-halt av minst 97% samt av andelar MgO och SiO2 på tillsammans minst 1,2 vikt-% enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att en blandning bestående av upp till 98,5 vikt-% ren, pulverformig Al2O3 och 0,2 - 0,8 vikt~% ren, pulver- formig MgO och 1 ~ 2,5 vikt-% ren, pulverformig SiO2 med en kornmedelstorlek på 1 - 2,5/um, varvid dessa substansers viktdelar tillsammans utgör minst 99,8 vikt-%, efter till- sats av presshjälpmedel pressas vid ett presstryck mellan 400 till 1200 daN/cm2 till en grön presskropp, varefer denna vid en temperatur mellan 1600 och 1700OC sintras till en tät sinterkropp.3. Method for producing ceramic parts for a support element for the wire resp. the blanket on a paper or cardboard machine, such as a wire table, support table, foil, suction box coating and tube vacuum cleaner, which support element serves to support the wire as well as for drainage and path formation and at which they at least immediately with the wire resp. the contact parts of the blanket consist of ceramic parts of hard, dense, sintered alumina with an Al2O3 content of at least 97% and of MgO and SiO2 proportions of at least 1.2% by weight according to claim 1, characterized in that a mixture consisting of up to 98.5% by weight of pure, powdered Al2O3 and 0.2 - 0.8% by weight of pure, powdered MgO and 1 ~ 2.5% by weight of pure, powdered SiO2 with a grain average size of 1 - 2.5 .mu.m, the parts by weight of these substances together constituting at least 99.8% by weight, after the addition of pressing aids is pressed at a pressing pressure between 400 to 1200 daN / cm2 into a green compact, after which it is at a temperature between 1600 and 1700OC is sintered to a dense sintered body. 4. Förfarande enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t av att den gröna formkroppen upphettas i upphettningsinter- valler på 50oC/h till sintringstemperaturen på 1600-17000C och hålles vid denna temperatur 2 - 8 timmar.4. A method according to claim 3, characterized in that the green shaped body is heated in heating intervals of 50oC / h to the sintering temperature of 1600-17000C and kept at this temperature for 2 - 8 hours. 5. Förfarande enligt krav 3 och 4, k ä n n e t e c k - n a t av att sintringstemperaturen ligger vid 1620 - 1650°C.5. A method according to claims 3 and 4, characterized in that the sintering temperature is at 1620 - 1650 ° C.