CN101412902A - 经包覆的研磨颗粒,其制备方法以及其用于制备研磨剂的用途 - Google Patents

经包覆的研磨颗粒,其制备方法以及其用于制备研磨剂的用途 Download PDF

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Abstract

本发明涉及用微细颗粒状的无机粉末和粘结剂包覆的选自传统的研磨颗粒类以及“超硬磨料”类的研磨颗粒,其中,粘合剂包含摩尔量比Al2O3比SiO2为1∶2至1∶20的铝硅酸盐以及至少一种复合的碱金属氟化物。该包覆层的特别的优点在于,粘结剂在低于400℃即已完全可固化。同样本发明也涉及一种制备这类研磨颗粒的方法以及它们用于制备研磨剂的用途。

Description

经包覆的研磨颗粒,其制备方法以及 其用于制备研磨剂的用途
本发明涉及由诸如刚玉、熔融刚玉、烧结刚玉、锆刚玉、碳化硅 和碳化硼的传统的研磨颗粒类以及诸如立方氮化硼和金刚石、和/或它 们的混合物的超硬磨料类制成的研磨颗粒,并且它们用无机粘结剂和 孩走细颗粒状的无机粉末包覆。本发明还涉及制备这种研磨颗粒的方法 以及它们在研磨剂中的用途。
研磨颗粒以各不相同的粒度并以粘结和松散的形式用于各种各 样的研磨过程中,利用它们可以对所有已知的材料进行加工。当使用 结合形式的研磨颗粒时,又区分为所谓的粘结的研磨剂以及基底上的 研磨剂或柔性研磨剂,前者理解为是磨盘、磨石或磨头且其中使研磨 颗粒与陶瓷材料或合成树脂成形为相应的研磨体并接着通过热处理而 固化,后者则是借助于粘结剂(合成树脂)而将研磨颗粒固定于基底 (纸张或亚麻布)上。
不同研磨剂的效率不单取决于所用的研磨颗粒,而且也在很大程 度上取决于研磨颗粒在粘合剂中的内结合。其中,研磨颗粒和粘结剂 相之间的界面也具有特別的意义,因为它们决定了为将研磨颗粒从粘 结体中分出所需要的力。研磨颗粒越坚硬和坚韧,则对于粘结合界面 粘附力的要求也就越高。大多数的研磨颗粒,特别是通过熔融过程制 得的那些,具有相对平滑的表面,而这被证明对于内结合是不利的。
因此,研磨操作中超过50%的研磨颗粒通过从粘结体中分出而丟失并 因而基本上不能带来真正的研磨使用,这一点并非罕见。
因此,在过去已经推荐和采用有许多措施以使研磨颗粒的表面粗 糙或扩大并因此而改善其的内结合。这些措施的大多数都基于,在研 磨颗粒的表面上施加微细颗粒状的颜料或粉末并使其与研磨颗粒牢固 结合。为此,通常要以粘结剂润湿研磨颗粒的表面并接着与无机颜料或粉末混合,从而使颗粒表面尽可能均匀且均质地以微细粒子层包覆。 接着,使经如此处理的研磨颗粒经受热处理,在该过程中强化微细颗 粒和研磨颗粒的结合。
作为粘结剂,通常使用硅酸盐粘结剂,例如水玻璃或胶体硅酸。 这种处理的缺陷是,需要较高的温度以实现粘结剂的牢固化,从而使 得对于这种处理不仅需要较多的能量,而且温度敏感的研磨颗粒也要 被这种包覆排除在外。
因此,在US2527044A中记载了 一种熔融的氧化铝研磨颗粒或碳 化硅研磨颗粒,所述研磨颗粒为改善特别是在结合合成树脂的研磨剂 中的内结合,而被覆上由微细颗粒状的金属氧化物粒子,特别是氧化 铁(3)或氧化钼组成的覆层。在这种情况下,作为粘结剂采用低熔融 的玻璃料并且氧化性热处理的温度也在1350。至1500。F之间,这对应 于732。C至1222'C的温度。对于温度敏感的和/或氧化反应敏感的研磨 颗粒而言,例如共晶的锆刚玉、立方氮化硼或金刚石,这样的处理过 程并不适合。
在EP0014236A1中记载了基于氧化铝的研磨颗粒的处理过程,其 中,在研磨颗粒上熔融或烧结施加由陶瓷材料,如粘土、高岭土或玻 璃料构成的层。同时,借助烧结或熔融施加包覆体应会发生刚玉中含 有的氧化钛从三价至四价的氧化态的转变。所述包覆方法因此只是适 于除了氧化铝之外还具有氧化钛成分的研磨颗粒。另外,热处理过程 要在1250。C至1350。C的温度下实行并且在氧化性条件下进行,从而这 种处理同样对于氧化反应和温度敏感的研磨颗粒是被排除的。
采用磷酸盐粘结剂或有机粘结剂,如合成树脂,能够实现更低的 热处理温度。但是这类粘结剂具有的缺陷是,它们对于研磨颗粒具有 较小的粘合力并因此使得表面上的包覆层缺乏牢固度。
在DE10257554A1中记载了由传统的研磨颗粒类,特别是熔融的 或烧结的刚玉、锆刚玉、碳化硅和碳化硼构成的研磨颗粒用于合成树 脂粘结的研磨剂中,且其表面上设置一个由基于硅酸盐的水性粘结剂 和微细颗粒状的氧化物化合物构成的包覆层。对于微小颗粒的氧化物化合物,指的是通式AxByOz的复合化合物,其具有选自金属的元素A 和选自两性元素的元素B以及相对于A和B化学计量比的氧。
对于热处理而言,预定温度范围在IOO匸至90(TC之间并且在热 处理经包覆的研磨颗粒之后,在40(TC下可以获得相比于未经处理的 研磨颗粒明显提高的效率。对如此处理过的研磨颗粒更精确的检测, 特别是利用声空化效应计算粘结力,已经证实,氧化物在表面上的结 合相对较弱并且,尽管研磨颗粒表面上包覆层的结合很弱但还是获得 这种效率的提高,并且效率的提高可以归因于颜料的晶体结构(金红 石晶格(Rutilgitter))和颜料与可以作为研磨助剂支持研磨过程的 两性元素的组合。
因此,还存在的问题是要找寻到用于包覆研磨颗粒的粘结剂体 系,所述体系不具有现有技术的缺陷并且在低温下即已能形成与研磨 颗粒表面的牢固结合。釆用这种粘结剂体系,应可以获得研磨效率的 进一步改善,特别是对于热不稳定的研磨颗粒。其中,关注中心特别 在于对共晶的锆刚玉的处理,所述的锆刚玉在高于400t:的温度下通 过氧化锆的改性转变和与此相连的体积变化而开始热分解。
所述任务通过具有具备权利要求1特征的粘结剂体系的经包覆 的研磨颗粒而解决。从属权利要求的内容是优选的实施方式。
本发明的任务也在于提供一种制备经如此包覆的研磨颗粒的方 法以及阐述经包覆的研磨颗粒用于研磨剂中的用途。
早在1976年,在公开文献J. Davidovits: Solid phase synthesis of a mineral blockpolymer by low temperature polycondensation of aluminosi1icate polymers. I. U. P. A. C. International Symposium on Macromolecules, Stockholm; Sept. 1976; Topic III, New Polymers of high stability. (1976)中就记 载了一种新型的陶资材料,其后来称为地质聚合物(Geopolymere)。 称为地质聚合物的是一类铝硅酸盐材料,它们可以类似于有机聚合物 经由缩聚过程制得,但是它们是纯无机性质的并因此具有很高的热稳 定性和化学稳定性。Si04和A104四面体形成了地质聚合物的基本结构单元,且所述四面体在地质聚合反应(Geopolymerisation)中共同叠 加成三维网络。
EP0518962B1中记载了基于地质聚合物的粘结剂,它们除了硅酸 盐和铝酸盐类之外,还包含至少一种复合的碱金属氟化物,其能降低 地质聚合物的硬化速度并由此控制缩聚反应。
作为用于研磨颗粒的包覆层的粘结剂,迄今以来技术人员并没有 考虑引入或采用地质聚合物,因为地质聚合物的形成要求高固体浓度, 其中,为了使缩聚反应进行,干物质的浓度必须要高于60重量%。相 反,在包覆研磨颗粒时通常使用以水强烈稀释过的粘结剂,从而获得 含有粘结剂的均质且薄的表面涂层。通常,为此使用经稀释的工业水 玻璃或胶体硅酸,且其固体含量远在对于地质聚合物所需的60重量% 以下。
现已令人惊奇地发现,借助于含有反应性Al203和Si02 (铝硅酸盐) 且用水稀释的粘结剂混合物,即能成功地在低于400。C的温度下在研 磨颗粒的表面上施加上一个极其牢固的粘附包覆层,在该包覆层中可 以结合入孩i细颗粒状的无机粉末或无机氧化物颜料以扩大表面。越发 令人惊奇的是在本发明的Al力3对Si02的比例下,通常不形成牢固致 密的地质聚合物,而是形成粘性的纯硅酸盐相,其不参与到三维网络 中并且在加热时通常会膨胀而形成气泡,从而在该情况下在高于300 。C的温度下通常形成多孔体。
作为铝硅酸盐的原料,可以4吏用偏高岭土 (Metakaoline)、飞 灰、冶炼渣、石粉、细砂和活性粘土。这些材料是极其微小的颗粒并 且具有足够的反应性,以便通过硅酸盐和铝硅酸盐的结构基团 (Baugruppe)的缩聚反应而形成铝硅酸盐的凝胶。但是,除了作为能 量获取的副产物和废料产物和从原料开采工业中大量产生的原料之 外,还可以采用任意的其他材料,所述材料以足够量和足够反应性的 形式含有氧化铝和氧化硅,以便启动缩聚反应并形成由Si(h和A104 四面体构成的三维网络。因此已经表明,也可以采用反应性的氧化铝 或氢氧化铝并用富含Si02的水玻璃来代替铝硅酸盐(Aluminiums i1ikat)。
除了优选以Al力3比Si02为1: 2至1: 20的摩尔量比采用的铝硅酸 盐之外,粘结剂体系还含有水玻璃、水和本发明优选方案中的至少一 种复合的碱金属氟化物。以未经处理的研磨颗粒计,采用约0. 01至约 10. 0重量%的粘结剂,其中,粘结剂由约0. 005至约4. 0重量%的水 玻璃、约0. 005至约4. 0重量%的水、约0. 005至约1. 0重量%的铝 硅酸盐和约0. 001至约1. 0重量%的复合碱金属氟化物组成,其中份 额均以未经处理的研磨颗粒计。
至少一种复合的碱金属氟化物选自Na3AlF6、 LNaAlF" Na2SiF6、 K2SiF6、 NaB^和KBF"
除了上述成分之外,粘结剂可以另外包含填料和/或研磨助剂。 为此目的,可以釆用所有已知的填料和研磨助剂,它们选自来自元素 钠、锂、钾、镁、钓、铝、锰、铜、锌、铁、钛、锑和/或锡的硫化物, 磷酸盐,碳酸盐和/或囟化物,和/或含有硫化物、磷酸盐、碳酸盐和/ 或面化物的复合化合物。
微细颗粒状的无机粉末通常是氧化物颜料,且其以相对于未经处 理的研磨颗粒O. 05至约5. 0重量%的量使用,其中,本发明的一个优 选方案规定了用量为约0. 1至约2. 0重量%微细颗粒状的无机粉末, 以未经处理的研磨颗粒计。
的牢固度,该牢固度明显超过采用现有技术的粘结剂在该温度下所能 达到的牢固度。
包覆方法本身是较为复杂的,其中,首先在强力搅拌机中将研磨 颗粒用粘结剂润湿,随后将微细颗粒状的无机粉末混入经润湿的研磨 颗粒并长时间搅拌直至微细颗粒状的无机粉末均匀分布在研磨颗粒的 表面上。包覆层的固化在低于400。C的温度下,例如于转筒炉中进行。
如此制得的经包覆的研磨颗粒可用于制备研磨剂,特别是基底上 的研磨剂。
以下根据实施例来详细阐述本发明。实施例 计算粘结力
对于经包覆的研磨颗粒的情况,可以借助于声空化效应来评价粘 结剂的质量,也即颜料结合的牢固度。在该方法中,将水涂覆上经处 理的研磨颗粒并用超声波进行超声波处理。通过强烈的超声波处理, 形成小的真空泡,即所谓的空化效应,所述真空泡特别会在固体表面 上内爆并在过程中冲击式产生高温和高压,即所谓的"微射流,,。通 过这种"微射流",弱结合于研磨颗粒表面上的粒子松脱并去除。随
后在被移注的悬浮液中用光度法确定被除去的粒子量作为浊度值(NTU -值)。
实施例1和2,对比实施例1和2
分别将l千克的研磨颗粒(共晶的锆刚玉,Alodur ZK40 P 36, Treibacher Schleifmittel )与粘结剂体系预置入实验室自落式混合 机中并混合5分钟。随后添加颜料并使研磨颗粒与粘合剂和颜料进一 步混合5分钟。随后在空气中将如此所得的原料干燥20分钟并接着于 350'C下在转筒炉中热处理15分钟。
在Rollrandglas中分别用10ml的水涂覆上各5g的经如此包覆 的研磨颗粒并在超声波槽(Haver USC 200 )中用超声波处理一分钟。 随后用光度计(WTW Turbo 550 )确定上层水中的颜料浓度作为NTU-值。在该系列试验中,釆用钾水玻璃42/43 (M6rsil H, Cognis Deutschland GmbH)作为7jc玻璃,偏高呤土 (Metastar 501, Imerys Minerals Ltd.)作为铝珪酸盐,K2SiF6 ( Brenntag CEE GmbH)作为 碱金属氟化物以及具有未着色的组成10重量%的Mn02、 24重量%的 SbA和66重量%的1402的PK 12100(Ferro Corp.)作为氧化物颜料。
粘结剂组成以及光度计的测量结果(NTU-值;粘结牢固度的反 比值)归纳于表1中。表1
<table>table see original document page 11</column></row> <table>
由表1的结果可见,根据本发明的实施例1中包覆层的粘结力明 显高于对比实施例的值。其中,对比实施例1对应的是根据现有技术 采用水玻璃的传统的包覆层,且其中向粘结剂另外还添加复合的碱金
属氟化物。对比实施例2对应着含有水玻璃作为粘结剂和氧化物颜料 而无其他添加剂的纯粹传统的包覆层。在实施例2中,省去了碱金属 氟化物。从上表的NTU-值可知,作为包覆研磨颗粒的粘结剂的铝硅 酸盐的作用,特别在与碱金属氟化物结合时能得到完全的发挥。
实施例3至13
再次如实施例1中所述,分别将1千克的研磨颗粒(共晶的锆刚 玉,Alodur ZK40 P 36, Treibacher Schleifmittel)与粘结剂体系 预置入实验室自落式混合机中并混合5分钟。随后添加颜料(PK 12100, Ferro Corp.)并使研磨颗粒与粘合剂和颜料进一步混合5分钟。随后 在空气中将如此所得的原料干燥20分钟并接着于350'C下在转筒炉中 热处理15分钟。
在Rollrandglas中分别用10ml的水涂覆上各5g的经如此包覆 的研磨颗粒并在超声波槽(Haver USC 200 )中用超声波处理一分钟。 随后用光度计(WTW Turbo 550 )确定上层水中的颜料浓度作为NTU-值。
在该系列试验中,采用钾水玻璃42/43 (M6rsil H, Cognis Deutschland GmbH)作为水玻璃,偏高呤土 (Metastar 501, Imerys Minerals Ltd.)作为铝硅酸盐来源,K2SiF6 ( Brenntag CEE GmbH) 作为碱金属氟化物和PK 12100 (Ferro)作为氧化物颜料。
粘结剂组成以及光度计的测量结果(NTU-值;粘结牢固度的反<table>table see original document page 12</column></row> <table>从表2的结果可知,铝硅酸盐和复合氟化物的量可以在一个相对 较宽的范围内变化,而不会导致粘结牢固度的下降。包覆较粗大的、 具有平均颗粒直径为约500 ym的研磨颗粒(P36)的最佳范围,对于 铝硅酸盐而言似乎在约0. 001至约0. 006重量%之间,而对于复合碱 金属氟化物则在约0. 003至约0. 01重量%之间,以研磨颗粒计。对于 每千克研磨颗粒具有相应更大表面积的较微细的研磨颗粒,与此相应 的,必须使用更大量的粘结剂混合物。
由实施例8可知,复合碱金属氟化物的缺失会非常强烈地影响粘 结牢固度。如实施例3所示,当存在碱金属氟化物时,很少量的铝硅 酸盐即已足够实现粘结牢固度的明显升高。
实施例14和15,对比实施例3
在实施例14和15中改变研磨颗粒的类型,其中采用碳化硅和白 刚玉(Edelkorund Wei p )代替锆刚玉作为传统的研磨颗粒。
再次分别将1千克的传统的研磨颗粒与粘结剂体系预置入实验室自落式混合机中并混合5分钟。随后添加颜料并使研磨颗粒与粘合 剂和颜料进一步混合5分钟,其中类似于实施例4采用粘结剂混合物 和氧化物颜料。随后在空气中将如此所得的材料干燥20分钟并接着于 350。C下在转筒炉中热处理15分钟。
类似于上述的实施例确定粘结牢固度。在该系列试验中,作为研 磨颗粒釆用普通刚玉(AlodurESKP36,Treibacher)和SiC (Alodur SiC, P36, Treibacher)。在对比实施例5中,传统地用水玻璃和氧 化物颜料来包覆普通刚玉。
粘结剂组成以及光度计测量结果(NTU-值;粘结牢固度的反比 值)归纳于表3中。
表3
<table>table see original document page 13</column></row> <table>
表3中的结果表明,在锆刚玉上获得的结果也可转移到其他的传 统的研磨颗粒种类,例如碳化硅或普通刚玉。
实施例16和17,对比实施例4和5(CBN,金刚石) 分别将500克拉的立方氮化硼(SBN - B B 151; 100/120目,Showa Denko KK)或500克拉的金刚石(RVG D 126; 100/120目,Diamond I nnova t i on )与类似于实施例4的粘结剂体系预置入特种实验室混合 才几(Spezia卜Labormischer )中并强烈混合5分钟。随后添加颜料并 使研磨颗粒与粘合剂和颜料进一步混合5分钟。随后在空气中将如此 所得的颗粒材料千燥20分钟并接着于35(TC下在转筒炉中热处理15 分钟。
类似于上述实施例地借助于声空化效应确定粘结牢固度。粘结剂组成以及光度计测量结果(NTU-值;粘结牢固度的反比 值)归纳于表4中。
表4
<table>table see original document page 14</column></row> <table>
在处理超硬磨料CBN和金刚石时,以研磨颗粒部分计,使用约五 倍量的粘结剂组合物,这就说明了,在该情况下使用了平均颗粒直径 为约100|am的颗粒并因此使得每重量单位的研磨颗粒相应地有更多 的表面是经处理的。总而言之,以表面计,使用可与传统的研磨颗粒 相当量的粘结剂。表4中的结果表明,对于含本发明的粘结剂体系的 超硬磨料,在温和的反应条件下也能获得较高的粘结牢固度,但是该 牢固度相比于传统的研磨颗粒较少会剧烈地失效,这可以归因于,在 传统的研磨颗粒中在研磨颗粒表面上经由氧桥发生了更强的键接。
实施例18至21
在实施例18至21的系列试验中,作为铝硅酸盐的原材料使用飞 灰(HolcimAG,德国)或由反应性氢氧化铝(类勃姆石,Sasol德国) 和反应性氧化珪(高分散的硅酸HDK, Wacker Chemie AG)组成的混 合物。在这些试验范畴内,还另外代替钾硅氟化物而采用钠铝氟化物 (Solvay Fluor GmbH)作为复合氟化物。
作为研磨颗粒,分别将1千克共晶的锆刚玉(Alodur ZK40 P 36,Treibacher Schieifmittel )与类似于实施例4的粘结剂体系预 置入实验室自落式混合机中并混合5分钟。随后添加颜料并使研磨颗粒与粘合剂和颜料进一步混合5分钟。随后在空气中将如此所得的原 料干燥20分钟并接着于350'C下在转筒炉中热处理15分钟。
在Rollrandglas中分别用10ml的水涂覆上各5g的经如此包覆 的研磨颗粒并在超声波槽(Haver USC 200 )中用超声波处理一分钟。 随后用光度计(WTW Turbo 550 )确定上层水中的颜料浓度作为NTU-值。在该系列试验中,采用钾水玻璃42/43(M6rsil H, Cognis Deutschland GmbH)作为水玻璃,飞灰(Holcim AG,德国)或由反应 性氢氧化铝(类勃姆石,Sasol德国)和反应性氧化硅(高分散的硅 酸HDK, Wacker Chemie AG)组成的混合物作为铝珪酸盐来源和钠铝 氟化物(Solvay Fluor GmbH)代替钾珪氟化物作为复合氟化物。
精确的粘结剂组成以及光度计的测量结果(NTU-值;粘结牢固 度的反比值)归纳于表5中。
<table>table see original document page 15</column></row> <table>表5中结果表明,除了偏高岭土外也可考虑其他反应性原料作为 由Ah03和Si02形成的地质聚合物的原材料,以便在温和的条件下获 得研磨颗粒表面上的牢固结合。
研磨测试 研磨带1
基于所遴选出的样品(实施例3,实施例5,未经处理的ZK40) 制备测试研磨带(结合合成树脂的织物基底),以其加工传统的建筑 钢(ST37)或精炼钢(V2A)。研磨效率以每时间单位(rain)的磨蚀量(g)来确定。研磨测试结果归纳于表6中。
表6
<table>table see original document page 16</column></row> <table>如从表6中的结果可知,通过包覆可以获得相比于未经包覆的研 磨颗粒明显的效率提高。随后对带条的光学分析又清楚表明,效率提 高首先要归结于在相同的条件下,在利用根据本发明包覆的研磨颗粒 制得的带条上记录有少得多的颗粒分出。
研磨带2
在50分钟的研磨时间下以35N的紧压压力同样用结合合成树脂 的织物带处理直径为30mm的完整材料(Vollmaterial)。作为材料使 用C45-钢和精炼钢V2A。研磨测试结果归纳于表7中。
表7
<table>table see original document page 16</column></row> <table>表7的结果也表明,对于具有根据本发明包覆的研磨颗粒的带条 而言有着明显的效率提高。因为在该测试中带条研磨直至其效率极限, 所以随后的光学分析不再能显示出各个带条之间有大的差别。但是根 据每时间单位的磨蚀曲线可以确定,具有未经处理的锆刚玉的带条损 耗得明显更快。
研磨带3
在不同的负荷下并以不同的持续时间,同样用结合合成树脂的织 物研磨带处理作为材料的不锈钢以及建筑钢。测试系列的结果归纳于 表8中。表8
<table>table see original document page 17</column></row> <table>
表8中的结果表明,特别在高负荷下以及在加工难以研磨的材料 (不锈钢)时,根据本发明包覆的研磨颗粒的优势就起了作用。
切割盘测试 切割盘的制作
分别由根据实施例5和实施例3的以及具有未经处理的共晶锆刚 玉ZK40的研磨颗粒制作5个切割盘,其中分别将780g的研磨颗粒与 55g液体树脂(酚醛树脂)混合并随后将该混合物混以240g的粉末混 合物,且所述粉末混合物由50.0重量%的酚-粉末树脂(Phenol-Pulverharz)、 25. 0重量%冰晶石、24. 0重量%黄铁矿和1. 0重量% CaO组成。随后,将相应份额的混合物分别压制成直径为178mm和厚 度为2. 8mm的盘并在14小时以内在180匸下固化。
试验参数(切割试验)
盘直径: 178mm
转数: 8000rpm
进给量(Zustellung) : 2. Ocm/s
在首先通过三次裁切对盘去除飞边之后,对于每个切割盘进行 20次裁切,同时对每次裁切设置5. 5秒的加工时间。在此加工以下材料。
材料:扁钢V2A ( 18%的Cr, 10°/。的Ni ) 30mm x 8,圆钢,ST 37,
20 0
分别在20次切割之后根据下式由5个盘的平均值计算G因子: 材料的被切面积 —p円f 切割盘的面积损失一G囚亇表9中归纳了加工V2A的测试结果,和表10中归纳了加工建筑 钢ST 37的结果。
表9
<table>table see original document page 18</column></row> <table>从两种加工情况中看出,通过本发明的包覆实现了 G因子的明显 提高。因为在上述两种加工情况中裁切数目对于整个样本而言都是相 等的并且材料以及基本研磨颗粒都是相同的,所以更高的G因子几乎 只能归因于各种情况下更小的盘损失量,而这种损失又只取决于颗粒 的内结合。因为也均使用了相同的粘结剂组成,所以从表9和10中所 述的结果中可以直接推断出包覆的质量。

Claims (18)

1. 选自刚玉、熔融刚玉、烧结刚玉、锆刚玉、碳化硅、碳化硼、立方氮化硼、金刚石和/或它们的混合物的研磨颗粒,其具有包含粘结剂和微细颗粒状的无机粉末的包覆层,其特征在于,粘结剂的基体包含-Al2O3比SiO2的摩尔量比为1:2至1:20的铝硅酸盐,-水玻璃和-水。
2. 如权利要求1所述的研磨颗粒,其特征在于,粘结剂另外包 含至少一种复合的碱金属氟化物。
3. 如权利要求2所述的研磨颗粒,其特征在于,粘结剂的化学 组成为约5至约30重量%的Si02,约60至约90重量%的H20,约l 至约10重量°/。的Ah03和约5至约15重量%的碱金属氟化物。
4. 如权利要求1至3之一所述的研磨颗粒,其特征在于,粘结 剂的份额为约0. 01至约10. 0重量% ,以未经处理的研磨颗粒计。
5. 如权利要求2至4之一所述的研磨颗粒,其特征在于,粘结 剂由约0. 005至约4. 0重量%的水玻璃、约0. 005至约4. 0重量%的 水、约0. 0005至约1. 0重量%的铝硅酸盐和约0. 001至约1. 0重量% 的碱金属氟化物组成,均以未经处理的研磨颗粒计。
6. 如权利要求1至5之一所述的研磨颗粒,其特征在于,铝硅 酸盐选自偏高呤土、飞灰、冶炼渣、细砂和活性粘土。
7. 如权利要求1至6之一所述的研磨颗粒,其特征在于,铝硅 酸盐包含在包覆反应中由反应性Ah03,如勃姆石,和反应性Si02,如胶 体硅酸原位形成的产物。
8. 如权利要求1至7之一所述的研磨颗粒,其特征在于,铝硅 酸盐是通过缩聚反应由反应性Al力3和Si02形成的凝胶,其具有由 SiO广和A104-四面体形成的三维网络。
9. 如权利要求2至8之一所述的研磨颗粒,其特征在于,至少一种复合的碱金属氟化物选自Na3AlF6、 K2NaAlF6、 Na2SiF6、 K2SiF6、 NaBF4 和KBF"
10. 如权利要求1至9之一所述的研磨颗粒,其特征在于,粘结剂 另外包含填料和/或研磨助剂,其选自来自元素Na、 Li、 K、 Mg、 Ca、 Al、 Mn、 Cu、 Sn、 Fe、 Ti、 Sb和/或Zn的硫化物,磷酸盐,碳酸盐和 /或卣化物和/或含有硫化物、磷酸盐、碳酸盐和/或卣化物的复合化合 物。
11. 如权利要求1至10之一所述的研磨颗粒,其特征在于,微细 颗粒状的无机粉末是氧化物颜料。
12. 如权利要求1至11之一所述的研磨颗粒,其特征在于,包覆 层具有约0. 002至约5. 0重量%的微细颗粒状的无机粉末,以未经处 理的研磨颗粒计。
13. 如权利要求1至12之一所述的研磨颗粒,其特征在于,包覆 层优选具有约0. 1至约2. 0重量%的微细颗粒状的无机粉末,以未经 处理的研磨颗粒计。
14. 如权利要求1至13之一所述的研磨颗粒,其特征在于,粘结 剂在《40(TC的温度下可固化。
15. 制备如权利要求1至14之一所述的研磨颗粒的方法,包括以 下步骤:-在强力搅拌机中将研磨颗粒用粘结剂润湿; -将微细颗粒状的无机粉末混入经润湿的研磨颗粒; -将研磨颗粒与微细颗粒状的无机粉末混合,直至所述粉末均匀 分布在研磨颗粒的表面上,和-在《400。C的温度下固化包覆层, 其特征在于,采用基于41203比Si02的摩尔量比为1:2至1:20的铝硅酸盐,—水玻璃和一水的粘结剂。
16. 如权利要求15所述的方法,其特征在于,所采用的粘结剂还 另外包含至少一种复合的碱金属氟化物。
17. 如权利要求16所述的方法,其特征在于,所采用的粘结剂的 化学组成为约5至约30重量%的Si02,约60至约90重量%的H20, 约1至约10重量%的厶1203和约5至约15重量%的碱金属氟化物。
18. 如权利要求1至14之一所述的研磨颗粒的用途,用于制备研 磨剂,特别是用于制备在基底上的研磨剂。
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