CN102348535A - 包含具有改进形状的熔凝的氧化锆氧化铝颗粒的磨料物品 - Google Patents

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Abstract

一种涂覆的磨料物品包括一个背衬以及用一种粘结剂附接到该背衬上的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒。这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物。这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒同时满足一个粒度测定条件和一个密度测定条件。

Description

包含具有改进形状的熔凝的氧化锆氧化铝颗粒的磨料物品
披露的领域
本披露总体上涉及磨料物品，并且更具体地说涉及包含具有改进形状的熔凝的氧化锆氧化铝颗粒的磨料物品。
背景
总体上磨料产品包含磨料微粒材料或由其形成。可以将这类磨料微粒材料用作一种自由的磨料(例如以浆料的形式)、或固定的磨料(典型地或者涂覆的磨料或者粘合的磨料物品)。磨料物品(如涂覆的磨料物品)被用在不同的工业中对工件进行加工，如精研、研磨、或抛光。利用磨料物品的机加工跨越了从光学工业、汽车补漆工业到金属制造工业的广阔工业范围。在家庭应用中通常地也由用户完成机加工(例如通过手或通过使用通常地可获得的工具，例如轨道抛光机(无轨的和固定轴的两者)、以及皮带和振动砂磨机)。在这些实例的每一个中，制造设施使用磨料来去除成块材料或影响产品的表面特性。已开发出了不同类型的自动化处理系统以对不同成分和构型的物品进行研磨性加工。例如，采用从自动磨料进料机器进料的涂覆的研磨条、卷或带来加工部件，如汽车部件以及动力传动系部件(例如，曲轴、凸轮轴、变速器轴、转向轴、转向杆)。
当使用一种磨料物品时，磨料特性通过磨损随着尖锐边缘变钝而减小。这些磨料颗粒的受控的破碎(如通过微裂缝)可以不断更新该磨料表面并延长磨料物品的寿命。然而，磨料颗粒的损失最终导致磨穿的磨料物品，这些磨料物品不再是有用的并且必须进行更换。
磨料颗粒的形成(例如通过化学合成途径或通过本体材料加工途径(例如熔凝和粉碎))被认为是一个已被开发的相当好的并且成熟的技术领域。然而，工业上继续要求甚至进一步改进的可以提供增强的机加工性能和延长的寿命的微粒材料。
概述
在一个实施方案中，一种涂覆的磨料物品可以包括一个背衬以及用一种粘结剂附接到该背衬上的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒。这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物。在一个具体实施方案中，该涂覆的磨料物品可以具有至少约105的2.3材料去除率(MRR)磨耗等级。在另一个具体实施方案中，该涂覆的磨料物品可以具有至少约110的5.9MRR磨耗等级。在又另一个具体实施方案，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以符合以下条件中的至少一项：
至少约97wt％的这些颗粒不穿过一个1400μm的方孔筛并且最多约20wt％的这些颗粒不穿过一个2360μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.18与约2.43之间；
至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.04与约2.26之间；
至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.94与约2.17之间；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.85与约2.05之间；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个300μm的方孔筛并且最多约7wt％的这些颗粒不穿过一个500μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.83与约2.00之间；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛，并且其松装密度是至少约1.82和至少约1.95；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个150μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.79与约1.93之间。
在另一个实施方案中，一种形成涂覆的磨料物品的方法可以包括将一个涂层施加到一个背衬上并且将熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒施加在该粘合剂涂层上。这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物。这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以符合以上列出的条件(1)至(7)中的一项。
附图简要说明
通过参见附图可以更好地理解本披露，并且使其许多特征和优点对于本领域的普通技术人员变得清楚。
图1提供了砂砾P16、P24、P36、P40、P50、以及P80的粒度测定特征。
图2提供了砂砾F10的粒度测定特征。
图3提供了这些实例的化学组成和松装密度。
图4至7表示mNZP颗粒表面的照片，分别示出了小结、一种夹杂物、一种初级刚玉枝状晶体、以及一种初级锆枝状晶体。
在不同的图中使用相同的参考符号表示相似的或相同的事项。
详细说明
在一个实施方案中，熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒可以包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物。这些熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒可以具有根据以下条件中的至少一项的一个松装密度(LPD)：
至少约97wt％的这些颗粒不穿过一个1400μm的方孔筛并且最多约20wt％的这些颗粒不穿过一个2360μm的方孔筛(粒度测定条件C1)，并且其松装密度是在约2.18与约2.43之间、优选是至少约2.22并且不大于约2.36(密度测定条件D1)；
至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛(粒度测定条件C2)，并且其松装密度是在约2.04与约2.26之间、优选是至少约2.08并且不大于约2.17(密度测定条件D2)；
至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛(粒度测定条件C3)，并且其松装密度是在约1.94与约2.17之间、优选是至少约1.98并且不大于约2.05(密度测定条件D3)；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛(粒度测定条件C4)，并且其松装密度是在约1.85与约2.05之间、优选是至少约1.89并且不大于约1.91(密度测定条件D4)；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个300μm的方孔筛并且最多约7wt％的这些颗粒不穿过一个500μm的方孔筛(粒度测定条件C5)，并且其松装密度是在约1.83与约2.00之间、优选是至少约1.86并且不大于约1.97(密度测定条件D5)；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛(粒度测定条件C6)，并且其松装密度是至少约1.82并且至少约1.95、优选是至少约1.86并且不大于约1.93(密度测定条件D6)；
不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个150μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛(粒度测定条件C7)，并且其松装密度是在约1.79与约1.93之间、优选是至少约1.83并且不大于约1.91(密度测定条件D7)。
与US 5,161,696的传授内容不同，诸位发明人发现增大呈现加长形式的磨料颗粒的量从而增大这些颗粒的寿命可能不是足够的。他们发现这种作用会取决于这些颗粒的化学组成，并且对于一种确定的组成，一种混合物的松装密度与其粒度测定的分布之间的精确关系会是必不可少的。
在一个具体实施方案中，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括：在约38wt％与约45.5wt％之间、如在约40wt％与45.5wt％之间、甚至在约42wt％与约44wt％之间的ZrO2+HfO2；以及在约43.7wt％与约62wt％之间、如在约43.7wt％与约60wt％之间、甚至在约45.2wt％与约58wt％之间的Al2O3。
在另一个具体实施方案中，这些其他的氧化物可以包括小于这些熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒的约10wt％的一种添加剂。该添加剂可以包括：氧化钇、氧化钛、氧化镁、氧化钙、稀土元素氧化物、或它们的任何组合。这些稀土元素氧化物可以包括：钕、镧、铈、镝、铒的氧化物或它们的任何组合。具体地，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括：在约0.1wt％与约1.2wt％之间、如在约0.4wt％与0.6wt％之间的Y2O3。进一步地，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括：小于约3.0wt％的TiO2、小于约0.4wt％的SiO2、以及小于约1.2wt％的杂质。此外，该TiO2的量值可以是小于约0.5wt％、如小于约0.2wt％、甚至小于约0.15wt％。总体上，当存在TiO2时，该TiO2的量值可以是至少约0.01wt％。
此外，符合条件(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)或(7)的颗粒可以分别代表砂砾F10、P16、P24、P36、P40、P50或P80，砂砾F10是根据在磨料颗粒的领域普遍使用的欧洲砂砾制造商联合会(European Federation ofthe Manufacturers of Grittings)的标准的FEPA标准42-GB 1984，R 1993测量的，并且砂砾P16、P24、P36、P40、P50或P80是其标准的FEPA标准43-GB 1984，R 1993测量的。
优选地，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括小于约5％、如小于约2％的含夹杂物的颗粒。另外，至少约50％、如至少约80％、甚至90％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2。例如，此类熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒混合物在FR 2,872,157中进行了描述。如在此使用的，“mNZP”是指在FR 2,872,157中描述的颗粒。
诸位发明人发现以上条件(1)至(7)可以增大这些mNZP熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒的寿命。该寿命可以比那些由目前的颗粒的混合物开始得到的高出30％、40％、甚至50％。
在一个实施方案中，至少约50％、优选至少约80％、至少约90％、甚至至少约99％的这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以具有高于500个小结/mm2的小结浓度。此外，该小结浓度可以是在约600与约3500个小结/mm2之间。优选地，该小结浓度可以是至少约900个小结/mm2。另外，该小结浓度可以是不大于约2500个小结/mm2，如不大于约2000个小结/mm2、甚至不大于约1500个小结/mm2。另外，小于约5％、优选小于约4％、甚至小于约2％的这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以具有夹杂物。进一步地，小于约1.5％的这些mNZP颗粒可以包含夹杂物。约20％与45％之间的这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括初级氧化锆。0与约20％之间、优选0与约10％之间的这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以包括初级刚玉。
在一个实施方案中，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以符合在FR 2,872,157中描述的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒的一个或多个特征。
在另一个具体实施方案中，小于约2％、优选1.5％的这些具有500μm与600μm之间的尺寸范围的mNZP颗粒可以包括夹杂物，并且约20％与45％之间的这些具有500μm与600μm之间的尺寸范围的mNZP颗粒可以包括初级氧化锆和/或0与约20％之间的这些具有500μm与600μm之间的尺寸范围的mNZP颗粒可以包含初级刚玉。
在一个实施方案中，一种涂覆的磨料物品可以包括多个用一种粘结剂附接到一个背衬上的、或者沉积在一个背衬上的层中并且通过一种粘结剂被保持的如上描述的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒。该涂覆的磨料物品可以具有至少约105的2.3MRR磨耗等级。另外，该涂覆的磨料物品可以具有约110的5.9MRR磨耗等级。
在一个具体实施方案中，该涂覆的磨料物品可以是一种24号砂砾的磨料物品。该24号砂砾的磨料物品具有的2.3MRR磨耗等级可以是至少约150、如至少约165、甚至至少约180。此外，该24号砂砾的磨料物品具有的2.3MRR磨耗体积可以是至少约170in3、如至少约225in3、甚至至少约280in3。可替代地，该24号砂砾的磨料物品具有的5.9MRR磨耗等级可以是至少约140、如至少约160、甚至至少约180。进一步地，该24号砂砾的磨料物品具有的5.9MRR磨耗体积可以是至少约180in3、如至少约220in3、甚至至少约250in3。
在另一个具体实施方案中，该涂覆的磨料物品可以是一种36号砂砾的磨料物品。该36号砂砾的磨料物品具有的2.3MRR磨耗等级可以是至少约110、如至少约120、甚至至少约130。此外，该36号砂砾的磨料物品具有的2.3MRR磨耗体积可以是至少约150in3、如至少约175in3、甚至至少约200in3。可替代地，该36号砂砾的磨料物品具有的5.9MRR磨耗等级可以是至少约120、如至少约135、甚至至少约150。进一步地，该36号砂砾的磨料物品具有的5.9MRR磨耗体积可以是至少约110in3、如至少约130in3、甚至至少约150in3。
在另一个具体实施方案中，该涂覆的磨料物品可以是一种40号砂砾的磨料物品。该40号砂砾的磨料物品具有的2.3MRR磨耗等级可以是至少约110、如至少约115、甚至至少约135。此外，该40号砂砾的磨料物品具有的2.3MRR磨耗体积可以是至少约135in3、如至少约145in3、甚至至少约155in3。可替代地，该40号砂砾的磨料物品具有的5.9MRR磨耗等级可以是至少约120，如至少约130。进一步地，该40号砂砾的磨料物品具有的5.9MRR磨耗体积可以是至少约65in3、如至少约70in3、甚至至少约75in3。
颗粒混合物的松装密度(LPD)是一个规定体积内所含的颗粒的质量，其中是在针对于增大上述质量而施加压力的情况下。该LPD是根据标准ANSI B74.4-1992测量的。
根据本发明的混合物的一种颗粒的氧化物含量是指以最稳定的氧化物的形状表示的每种对应的化学元素的总含量。
如在此定义的，“杂质”是指与原材料一起不经意间引入的不希望的组分。具体地说，杂质可以包括：钠以及其他碱金属、铁、钒和铬的氧化物、氮化物、氧氮化合物、碳化物、碳氧化物、碳氮化物、以及金属种类。例如，这些杂质可以包括Fe2O3或Na2O。另外，杂质可以包括残存的碳。然而，典型地不将与氧化锆一起引入的二氧化铪视为杂质。
在通过熔凝得到的产物中，HfO2与ZrO2不是典型地在化学上可分离的。在这样一种产物的化学组成中，ZrO2+HfO2因此表示了这两种氧化物的总含量。然而，HfO2在起始加载中可以不主动添加。因此HfO2可以指示在氧化锆来源中自然存在的痕量的二氧化铪，其含量一般低于2％。因此，ZrO2+HfO2或ZrO2可以互换使用来指示氧化锆的量值。
如在此使用的，“添加剂”是指用于制造熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒的、特别是用于稳定化氧化锆的添加剂，确切地说是氧化钇和氧化钛。此外，添加剂可以包括：镁、钙、以及稀土元素(特别是钕、镧、铈、镝、以及铒)的氧化物。添加剂还包括上述种类的混合物。
在一个实施方案中，这些磨料颗粒包括量值范围在约35wt％与约45.5％之间的ZrO2+HfO2以支持低共熔结构的形成。优选地，这些颗粒的氧化锆主要以其正方的同素异形的(quadratic allotropic)形式而非单斜晶的形式存在。
术语“小结”是指组要成分为一种金属或金属合金(一般是Al、Zr或ZrSi)或一种碳化物或多种碳化物的一种组合(一般是ZrC或AlC)并且尺寸不超过10μm的一种颗粒。这些小结主要以基本上球状的并且离散的颗粒(彼此分离的)的形式存在。小结浓度是一个每mm2(颗粒截面的面积)的小结的数目。
术语“夹杂物”是指主要成分为一种碳化物或多种碳化物的一种组合(一般是ZrC)并且具有大于10μm的尺寸的一种颗粒。这些夹杂物主要以狭长的形式存在，由一串或一簇彼此接触的颗粒组成。这些颗粒各自具有一种碳化物或多种碳化物的一种组合作为主要成分。含夹杂物的颗粒的含量是含至少一种夹杂物的颗粒数目的百分比。
一个小结或一种夹杂物的“尺寸”是由一个抛光的截面的观察平面中测得的它的最大维度来定义的。
术语“初级氧化锆”通常是指主要成分为氧化锆的一种枝状晶体。该初级氧化锆比率是在具有初级氧化锆的一个抛光的截面上的颗粒百分比。如图7中所示，初级氧化锆在显微镜下表现为浅灰色。
术语“初级刚玉”通常是指主要成分为氧化铝的一种枝状晶体。如图6中所示，初级刚玉在显微镜下表现为深灰色。初级刚玉比率是在具有初级刚玉的一个抛光的截面上的颗粒百分比。
术语“枝状晶体”是指在生长后得到的并且具有分形或伪分形的几何形状的一种晶体。
术语“主要成分”是指具有最高含量的成分。一般地并且并非限制性的，这个质量含量是高于50％、甚至高于80％。
术语“熔凝的”总体上是指通过冷却一种熔融物来凝固而得到的一种固体颗粒(或产物)。“熔融物”是指可以包含某些固体颗粒的一种液体块，但颗粒的量值不足以构成该液体块。为了保持其形式，一种熔融物必须被包含在容器中。
在本说明书中，除了另外指明的地方之外，一个颗粒的所有组分都是在该颗粒总质量的基础上以质量百分比给出的。
这些颗粒可以通过任何常规的用于制造熔凝的氧化铝/氧化锆颗粒的方法来制造，对该方法添加了一个最终选择步骤。例如，一种常规方法通常包括以下步骤：与原材料混合、在一个电弧加热炉中熔化、将熔化的液体快速冷却、碾磨、并且任选地根据砂砾大小分布进行分级。
这些熔凝的氧化铝/氧化锆颗粒的特性取决于该熔融液体的热行为，该热行为本身取决于这些工艺参数但还更强烈地取决于该加热炉的几何形状及其环境(燃料气体收集、材料等等)。因此这些工艺参数的值是根据所采用的加热炉、所使用的原材料等等确定的，从而在这些步骤结束时得到根据本发明的颗粒的一种混合物。例如这些参数可以采用以下示例所用方法的值。
这些颗粒可以根据用于制造氧化铝-氧化锆颗粒的常规方法来制造。例如：
混合所选择的原材料使得在阶段D)的结束时得到的混合物的颗粒具有的化学组成符合根据本发明的化学组成，
熔化该混合的原材料直至液体，例如在一个电弧加热炉中，
通过冷却而硬化该液体，优选地使得该熔融液体在小于3分钟内被固化，直到得到一个固体块，
粉碎该固体块以得到一种颗粒混合物，具体是通过一台辊式破碎机，
例如通过取样来测定这些颗粒的小结的浓度以及含夹杂物的颗粒的百分比，并且若必要的话修改B)和/或C)的参数并且重复A)至D)，
任选地，筛分在阶段D)所得到的颗粒，并且
确定在阶段D)或阶段F)结束时这些颗粒符合条件(1)至(7)中的至少一项。如果这些颗粒不符合上述条件，可以对这些颗粒进行修改，例如通过粉碎和/或另外筛分或与呈现出不同特征的颗粒进行混合，使得它符合上述条件。
在一个实施方案中，可以将不符合条件(1)至(7)中至少一项的颗粒与具有可比较性质(组成、微结构)并且符合相同粒度测得条件(以保持上述粒度测得条件)但其颗粒平均起来呈现不同形态的另外的颗粒进行组合。例如，添加平均起来呈现出更长形式的颗粒的这样一种混合物使之有可能减小松装密度。
在另一个实施方案中，可以将这些颗粒粉碎以修改其平均形态。例如，经过一个辊式破碎机增大了加长的颗粒的比例，并且因此减小了松装密度。然而，粉碎可以减小颗粒的尺寸并且导致没有观察到上述粒度测得条件的颗粒混合物。
在一个实施方案中，可以将这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒与一种用来将这些颗粒附着到基底表面上的树脂材料进行组合。用于将这些颗粒与树脂粘合材料进行结合的方法包括将颗粒置于一个树脂涂覆的基底上，是通过静电吸引或简单地通过重力(例如，喷洒在该基底上)、或以一个不同的处理途径，从而形成一个浆料，其中这些颗粒、树脂以及其他添加剂被组合在一起并且被涂覆在一个基底上。
将颗粒置于一个树脂涂覆的基底上在本领域中是很好理解的，总体上，首先将一个“制作涂层”沉积该基底上，在该制作涂层上进行聚集应用，并且随后沉积一个“胶料涂层”。可选择地，可以将一个超级胶料涂层沉积在该胶料涂层上面。此外，可以将一个顺性的涂层置于在该制作涂层与该基底之间。在另一个实例中，可以将一个底面涂层置于该基底的与该制作涂层相反的一侧之上。这些涂覆层可以包括：聚合物树脂材料类，如酚醛树脂类、丙烯酸类胶乳、聚酯类、环氧树脂类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、聚氯乙烯类、聚乙烯、聚硅氧烷、有机硅、乙酸纤维素类、硝酸纤维素、天然橡胶、淀粉、虫胶、及其混合物。另外，这些不同的涂层可以包括不同的添加剂，包括KBF4、合成冰晶石、碳酸钙、本领域已知的其他合适的填充剂、或它们的任何组合。
与涂覆一种基底的浆料相联系的，除了这些颗粒之外，该浆料通常地还包括一种溶剂，例如水或一种有机溶剂和一种聚合物树脂材料。适合的聚合物树脂材料包括：聚酯类、环氧树脂类、聚氨酯类、聚酰胺类、聚丙烯酸酯类、聚甲基丙烯酸酯类、聚氯乙烯类、聚乙烯、聚硅氧烷、有机硅、乙酸纤维素类、硝酸纤维素、天然橡胶、淀粉、虫胶、及其混合物。该浆料可以另外包括其他的成分以形成一种设计为将这些熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒粘合到基底上的粘结剂体系。使用例如一台高剪切混合器将该浆料组合物彻底地混合。
可以使用一种叶片式铺层器将包含这些熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒的浆料施加在基底上以形成一个涂层。可替代地，可以用缝隙模具涂覆、凹版涂覆、或反凹版涂覆的方法施加该浆料涂层。干燥后，该涂层厚度的范围可以从约1密耳至约5密耳厚。当在叶片式铺层器下以所希望的涂覆速率将向该基底进料时，可以将该熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒浆料以所希望的厚度施加到该基底上。该涂覆速率优选地是在约10至约40英尺/分钟之间。
然后将该涂覆的基底进行加热以固化该树脂并且将这些聚集体晶粒粘结到该基底上。大体上，在这个固化过程中将涂覆的基底加热到约100℃至低于约150℃之间的温度。在本披露的某些实施方案中，优选地是在低于约130℃的温度下执行该固化步骤。
一旦该树脂固化并且这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒粘结到该基底上，就可以将该涂覆的基底用于多种磨料应用中。
在本披露的一个可替代的实施方案中，可以将这些磨料颗粒直接地结合入该基底中。例如，可以将这些聚集体混合一种聚酯树脂，并且然后可以将聚集体和聚合物的这种混合物形成一种基底。
在本披露的又一个可替代的实施方案中，可以将这些磨料颗粒施加到涂覆有一种粘合剂的基底上并且然后密封。这种涂覆技术与典型地用于传统的沙纸的技术类似，并且已在以上进行了引用。在这个实施方案中，优选地不将这些磨料颗粒混合成一种浆料。相反地，优选地将包含这些颗粒的磨料粉末进料到一个基底上，其中已经将一种粘合剂、制作涂层施加到该基底上，随后通过胶料涂层进行密封。可任选地，可以使用一种顺性涂层或一种底面涂层将该基底进行预处理。
在本披露的一个可替代的实施方案中，可以通过电镀、静电涂覆、喷涂以及喷粉末的涂覆方法将这些熔凝氧化铝-氧化锆磨料颗粒施加到基底或其他物质上。
实例
以下非限制性实例是为了展示本发明的目的而给出的。
通过目测照片来测量小结浓度、夹杂物比率、初级氧化锆比率、以及初级刚玉比率。这些照片(图4至7)是使用一台
Figure BDA0000090258270000111
显微镜得到的，该显微镜连接到一个装备有
Figure BDA0000090258270000112
软件的图像分析站上。测量在一个圆柱体单元的直径为25mm的一个抛光的截面(称为一个“抛光”)上进行，该圆柱体单元由埋于透明有机树脂中的磨料颗粒组成。这些结合在一个抛光面中的颗粒具有一个尺寸，该尺寸是条件(1)至(7)的作用，如下表1中限定的：
表1用于观察小结、夹杂物、初级氧化锆、以及初级刚玉的参数
Figure BDA0000090258270000113
Figure BDA0000090258270000121
在显微镜下，小结显现为亮灰色(见图4)。为了估算小结浓度，将显微镜调节至表1中限定的放大倍率G1。明亮白点的数目具有最大10μm的尺寸，对小结存在的症状进行计数。通过将小结的数目除以所观察区域的表面而得到每mm2的小结数目。基于三次测量的平均值来确定小结浓度。
在显微镜下，夹杂物显现为亮灰色(见图5)。为了估算夹杂物比率，将显微镜调节至表1中限定的放大倍率G2。数出具有至少一个可见夹杂物的颗粒。计数是在该抛光面的整个25mm直径的表面上进行的。当见到具有至少10μm尺寸的高碳来源的至少一个明亮的点时，认为一个颗粒包含一种夹杂物。该夹杂物比率是由具有至少一种夹杂物的颗粒的百分比给出的。
为了测量初级刚玉比率，将显微镜调节至表1中限定的放大倍率G3。对包括至少一个初级刚玉的颗粒的数目以及不含初级刚玉的颗粒的数目计数直到数到至少100个颗粒。当看到至少一个初级刚玉枝状晶体时，认为一个颗粒具有初级刚玉。初级刚玉比率是含初级刚玉的颗粒的百分比。
为了测量初级氧化锆，将显微镜调节至表1中限定的放大倍率G3。对包括至少一个初级氧化锆枝状晶体的颗粒的数目以及不含初级氧化锆的颗粒的数目进行计数直到数到至少100个颗粒。当看到至少一个初级氧化锆枝状晶体时，认为一个颗粒具有初级氧化锆。初级氧化锆比率是含初级氧化锆的颗粒的百分比。
实例1
样品1是基于如美国专利4,457,767中描述的而生产的熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒，称为“标准的NZP”。
样品2是基于如法国2,872,157中描述的而生产的熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒，称为“标准的mNZP”。
样品3是由NZP颗粒的混合物开始、但符合条件(1)至(7)中至少一项所得到的，称为“稀薄的NZP”。
样品4是由mNZP颗粒的混合物开始、但符合条件(1)至(7)中至少一项所得到的，称为“稀薄的mNZP”。
实例中给出的这些产物是由以下原材料开始而生产的：
Figure BDA0000090258270000131
下的煅烧的氧化铝，具有小于0.3wt％含量的氢氧化钠
氧化锆，具有的ZrO2+HfO2含量大于98wt％、被用于mNZP颗粒
氧化锆，具有的ZrO2+HfO2含量大于85wt％、被用于NZP颗粒
石油焦
金属铝片。
用作添加剂的氧化钇是作为含多于98％的氧化钇的纯材料供应的。
图3的表格提供了所测试的颗粒的化学组成和松装密度。
这些产品是根据本领域的普通技术人员众所周知的常规方法制备的：混合原材料；在带有石墨电极的Heroult类型的单相电弧加热炉中熔化，使用的加热炉容器的直径为0.8m、电压为105-150V、电流为2200至2500A的以及供应的加料的比电功(specific electric power)为2.2至2.8kWh/kg。将最小0.5％(高达3％)的石油焦(取决于该加热炉的状态)以及约0.5％至5.5％的铝片引入该装料的组合物中。然后通过一个装置将熔融液体快速冷却从而在薄金属盘之间浇铸该液体，如在美国专利号3,993,11中给出的。
对于对比样品1和2，将这些固体块粉碎并根据它们的粒度测量(标准的FEPA)进行分级。
对于样品1和2，使用一台颚式破碎机分别将NZP和mNZP的固体块粉碎、然后使用一个4目(4760微米)的筛网进行过滤。在一个CLERO型号BLC 200x200辊式破碎机中分别将穿过该筛网的NZP和mNZP颗粒粉碎，在一次通过的过程中其流速为60kg/h的流速并且真空压力为2.5巴。这两个辊是相接触的。然后使用SWECO型号600 LS 24S 544分离器通过适当的筛网分别将NZP和mNZP颗粒过滤，以得到所希望的不同砂砾。将样品1和2相对于条件(1)至(7)之一进行控制。
实例2
为了估算这些熔凝的氧化铝-氧化锆颗粒的寿命，将熔凝氧化铝-氧化锆固定到磨料带上并且根据以下标准化程序进行测试。通过使用2英寸宽、132英寸长的涂覆的磨料带以7500表面给进/分钟的速率运行来磨削1/4英寸x1英寸x8英寸的304等级的不锈钢块来确定2.3MRR磨耗等级和2.3MRR磨耗体积。一个机器人将每个块末端对接地以2.3in3/min/in的恒定的金属去除速率持续1.5秒来进料(1/4英寸x1英寸的末端)。连续给进另外的块，直到在这些块体之一上检测到轻度烧损。这种轻度烧损是通过与轻度烧损标准进行比较而确定的。通过对在达到轻度烧损之前去除的材料体积进行计算来确定2.3MRR磨耗体积并且2.3MRR磨耗等级是在相对于一个基本相同的涂覆的磨料物品(使用了具有相同砂砾大小的标准的NZP磨料颗粒)的轻度烧损之前去除的体积的百分比。类似地，使用5.9in3/min/in的恒定的材料去除率来确定5.9MRR磨耗等级以及5.9MRR磨耗体积。通过计算在达到轻度烧损之前去除的材料体积来确定5.9MRR磨耗体积并且5.9MRR磨耗等级是在相对于一个基本相同的涂覆的磨料物品(使用了具有相同砂砾大小的标准的NZP磨料颗粒)的轻度烧损之前去除的体积的百分比。
样品5、6、7和8是通过分别将样品1、2、3和4的适当尺寸的颗粒静电施加到涂覆有一个制作涂层的背衬上而制备的24号砂砾的磨料带。在施加颗粒之后，使用一个胶料涂层和一个超级胶料涂层来涂覆该物品。测试结果在表2中示出。
表224号砂砾的磨料带的结果
Figure BDA0000090258270000141
样品9、10、11和12是通过分别将样品1、2、3和4的适当尺寸的颗粒静电施加到涂覆有一个制作涂层的背衬上而制备的36号砂砾的磨料带。在施加颗粒之后，用一个胶料涂层和一个超级胶料涂层来涂覆该物品。测试结果在表3中示出。
表336号砂砾的磨料带的结果
Figure BDA0000090258270000151
样品13、14、15和16是通过分别将样品1、2、3和4的适当尺寸的颗粒静电施加到涂覆有一个制作涂层的背衬上而制备的40号砂砾的磨料带。在施加颗粒之后，用一个胶料涂层和一个超级胶料涂层来涂覆该物品。测试结果在表4中示出。
表440号砂砾的磨料带的结果
Figure BDA0000090258270000152
表4显示，与US 5,161,696的传授内容不同，具有减小的LPD的颗粒(稀薄的颗粒)与标准颗粒相比可能并不改进寿命。更确切地说，对于一个P36粒度测定，稀薄的NZP具有与标准的NZP相比基本类似的寿命。
表2-4还显示了粒度测定的分布对于取得磨料的寿命改进的重要性。对于一个P24粒度测定，稀薄的NZP具有与标准的NZP相比显著改进的寿命，而对于一个P36粒度测得，寿命是基本相似的。
NZP颗粒与mNZP颗粒的性能的比较显示了化学组成和微结构的可观的影响。
对于5.9MRR试验，稀薄的颗粒与标准的颗粒的比较显示了对于24号砂砾的磨料的NZP颗粒为1.44的因子、并且mNZP颗粒为1.55的因子的改进；对于36号砂砾的磨料的NZP颗粒为1.03的因子、并且mNZP颗粒为1.41的因子的改进；以及对于40号砂砾的磨料的mNZP颗粒为1.86因子的改进。
虽然颗粒形状的变化的作用对于NZP颗粒是可变的，但该作用对于mNZP颗粒是始终为积极的、并且甚至是相当积极的。出乎意料地，诸位发明人因此强调组成与形式的特征之间的一种真实的协同作用。为了得到这种协同作用，但必须要将形式这个指标与粉末的粒度测定进行适配。
类似地，对于2.6MRR试验，稀薄的颗粒与标准的颗粒的比较显示了对于24号砂砾的磨料的NZP颗粒为1.89的因子、并且mNZP颗粒为1.77的因子的改进；对于36号砂砾的磨料的NZP颗粒为1.04的因子、并且mNZP颗粒为1.41的因子的改进；以及对于40号砂砾的磨料的mNZP颗粒为1.71因子的改进。
因此诸位发明人发现，对于一个给定的化学组成，将限制强加在一种磨料颗粒的松装密度和粒度测定分布二者上可以改进性能。在一个实施方案中，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒可以具有增加的寿命，并且具体地可以具有比标准的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒高出30％、40％、甚至50％的寿命。
在以上的说明书中，参照多个具体的实施方案对这些概念进行了说明。然而，本领域的普通技术人员应理解在不背离如以下的权利要求中所给出的本发明的范围的情况下可以做出不同的修改和改变。因此，应该在一种解说性的而非一种限制性的意义上看待本说明书和附图，并且所有此类改变都旨在包括于本发明的范围之内。
以上对于多个具体的实施方案说明了多种益处、其他的优点、以及问题的解决方案。然而，这些益处、优点、问题的解决方案、以及任何一项或多项特征(它们可以致使任何益处、优点、问题的解决方案发生或变得更突出)不得被解释为是任何或所有权利要求的一个关键性的、所要求的、或者必不可少的特征。
在阅读本说明书之后，熟练的技术人员将理解为了清楚起见在多个分离的实施方案的背景下在此描述的某些特征也可以组合在一起而提供在一个单一的实施方案中。与此相反，为了简洁起见，在一个单一的实施方案的背景中描述的多个不同特征还可以分别地或以任何子组合的方式来提供。另外，所提及的以范围来说明的数值包括在该范围之内的每一个值。

Claims (56)

1.一种涂覆的磨料物品，包括：
一个背衬；
用一种粘结剂附接在该背衬上的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物，
其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒符合以下条件中的至少一项：
(1)至少约97wt％的这些颗粒不穿过一个1400μm的方孔筛并且最多约20wt％的这些颗粒不穿过一个2360μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.18与约2.43之间；
(2)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.04与约2.26之间；
(3)至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.94与约2.17之间；
(4)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.85与约2.05之间；
(5)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个300μm的方孔筛并且最多约7wt％的这些颗粒不穿过一个500μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.83与约2.00之间；
(6)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛，并且其松装密度是至少约1.82和至少约1.95；
(7)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个150μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.79与约1.93之间。
2.一种形成涂覆的磨料物品的方法，包括：
将一个涂层施加在一个背衬上；并且
将熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒施加在该粘合剂涂层上，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物，
其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒符合以下条件中的至少一项：
(1)至少约97wt％的这些颗粒不穿过一个1400μm的方孔筛并且最多约20wt％的这些颗粒不穿过一个2360μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.18与约2.43之间；
(2)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.04与约2.26之间；
(3)至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.94与约2.17之间；
(4)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.85与约2.05之间；
(5)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个300μm的方孔筛并且最多约7wt％的这些颗粒不穿过一个500μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.83与约2.00之间；
(6)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛，并且其松装密度是至少约1.82和至少约1.95；
(7)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个150μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.79与约1.93之间。
3.一种形成涂覆的磨料物品的方法，包括：
将熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒与一种聚合物组合以形成一种浆料，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物；
用该浆料涂覆一个背衬；并且
固化该聚合物，
其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒符合以下条件中的至少一项：
(1)至少约97wt％的这些颗粒不穿过一个1400μm的方孔筛并且最多约20wt％的这些颗粒不穿过一个2360μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.18与约2.43之间；
(2)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.04与约2.26之间；
(3)至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.94与约2.17之间；
(4)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.85与约2.05之间；
(5)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个300μm的方孔筛并且最多约7wt％的这些颗粒不穿过一个500μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.83与约2.00之间；
(6)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛，并且其松装密度是至少约1.82和至少约1.95；
(7)不多于5％的这些颗粒包含夹杂物，至少50％的这些颗粒包含500个小结/mm2，至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个150μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.79与约1.93之间。
4.一种涂覆的磨料物品，包括：
一个背衬；
用一种粘结剂附接在该背衬上的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒，这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约35wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约65wt％之间的Al2O3、小于约0.8wt％的SiO2、以及小于约10wt％的其他氧化物，
其中该涂覆的磨料物品具有至少约105的2.3MRR磨耗等级或至少约110的5.9MRR磨耗等级。
5.如权利要求1-4所述的涂覆的磨料物品或方法，其中这些其他氧化物包括：氧化钇、氧化钛、氧化镁、氧化钙、稀土元素氧化物、或它们的任何组合。
6.如权利要求5所述的涂覆的磨料物品或方法，其中这些稀土元素氧化物包括：钕、镧、铈、镝、铒的氧化物，或它们的任何组合。
7.如权利要求5所述的涂覆的磨料物品或方法，其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约0.1wt％与约1.2wt％之间的Y2O3、小于约3.0wt％的TiO2、以及小于约0.4wt％的SiO2。
8.如权利要求1-4所述的涂覆的磨料物品或方法，其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约38.0wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约62.0wt％之间的Al2O3、小于0.8wt％的SiO2、以及小于约10.0wt％的其他氧化物。
9.如权利要求8所述的涂覆的磨料物品或方法，其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包括：在约40.0wt％与约45.5wt％之间的ZrO2+HfO2、在约43.7wt％与约60.0wt％之间的Al2O3、小于0.8wt％的SiO2、以及小于约10.0wt％的其他氧化物。
10.如权利要求1-4所述的涂覆的磨料物品或方法，其中在约20％与45％之间的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包含初级氧化锆。
11.如权利要求1-4所述的涂覆的磨料物品或方法，其中在约0％与20％之间的熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒包含初级刚玉。
12.如权利要求1-4所述的涂覆的磨料物品或方法，其中不大于5％的这些颗粒包含夹杂物，并且至少50％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2。
13.如权利要求12所述的涂覆的磨料物品或方法，其中不大于约2％的这些颗粒包含夹杂物。
14.如权利要求12所述的涂覆的磨料物品或方法，其中至少90％的这些颗粒包含至少约500个小结/mm2。
15.如权利要求12所述的涂覆的磨料物品或方法，其中至少50％的这些颗粒包含至少约600个小结/mm2。
16.如权利要求12所述的涂覆的磨料物品或方法，其中至少50％的这些颗粒包含最多约3500个小结/mm2。
17.如权利要求1-13所述的涂覆的磨料物品或方法，其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒符合以下条件中的至少一项：
(1)至少约97wt％的这些颗粒不穿过一个1400μm的方孔筛并且最多约20wt％的这些颗粒不穿过一个2360μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.22与约2.36之间；
(2)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛，并且其松装密度是在约2.08与约2.19之间；
(3)至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.98与约2.10之间；
(4)至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.89与约2.00之间；
(5)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个300μm的方孔筛并且最多约7wt％的这些颗粒不穿过一个500μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.86与约1.97之间；
(6)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛，并且其松装密度是至少约1.86和至少约1.93；
(7)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个150μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个250μm的方孔筛，并且其松装密度是在约1.83与约1.91之间。
18.如权利要求17所述的涂覆的磨料物品或方法，其中这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒符合以下条件中的至少一项：
(2)至少约96wt％的这些颗粒不穿过一个1000μm的方孔筛并且最多约3wt％的这些颗粒不穿过一个1700μm的方孔筛，并且其松装密度是小于约2.17；
(3)至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个850μm的方孔筛，并且其松装密度是小于约2.05；
(4)至少约92wt％的这些颗粒不穿过一个425μm的方孔筛并且最多约18wt％的这些颗粒不穿过一个600μm的方孔筛，并且其松装密度是小于约1.91。
19.如权利要求1-3所述的涂覆的磨料物品或方法，其中符合条件(1)、(2)、(3)、(4)、(5)、(6)或(7)的这些熔凝的氧化铝-氧化锆磨料颗粒分别代表砂砾F10、P16、P24、P36、P40、P50或P80，该砂砾F10是根据欧洲砂砾制造商联合会的标准的FEPA标准42-GB 1984，R 1993测量的，并且这些砂砾P16、P24、P36、P40、P50或P80是根据欧洲砂砾制造商联合会的标准的FEPA标准43-GB 1984，R 1993测量的。
20.如权利要求4所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品是一种24号砂砾涂覆的磨料物品。
21.如权利要求20所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约150。
22.如权利要求21所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约165。
23.如权利要求22所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约180。
24.如权利要求20所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品具有至少约170in3的2.3MRR磨耗体积。
25.如权利要求24所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗体积是至少约225in3。
26.如权利要求25所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗体积是至少约280in3。
27.如权利要求20所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约140。
28.如权利要求27所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约160。
29.如权利要求28所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约180。
30.如权利要求20所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品具有至少约180in3的5.9MRR磨耗体积。
31.如权利要求30所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗体积是至少约220in3。
32.如权利要求31所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗体积是至少约250in3。
33.如权利要求4所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品是一种36号砂砾涂覆的磨料物品。
34.如权利要求33所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约110。
35.如权利要求34所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约120。
36.如权利要求35所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约130。
37.如权利要求33所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品具有至少约150in3的2.3MRR磨耗体积。
38.如权利要求37所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗体积是至少约175in3。
39.如权利要求38所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗体积是至少约200in3。
40.如权利要求33所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约120。
41.如权利要求40所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约135。
42.如权利要求41所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约150。
43.如权利要求33所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品具有至少约110in3的5.9MRR磨耗体积。
44.如权利要求43所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗体积是至少约130in3。
45.如权利要求44所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗体积是至少约150in3。
46.如权利要求4所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品是一种40号砂砾涂覆的磨料物品。
47.如权利要求46所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约110。
48.如权利要求47所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗等级是至少约115。
49.如权利要求46所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品具有至少约135in3的2.3MRR磨耗体积。
50.如权利要求49所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗体积是至少约145in3。
51.如权利要求50所述的涂覆的磨料物品，其中该2.3MRR磨耗体积是至少约155in3。
52.如权利要求46所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约120。
53.如权利要求52所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗等级是至少约130。
54.如权利要求46所述的涂覆的磨料物品，其中该涂覆的磨料物品具有至少约65in3的5.9MRR磨耗体积。
55.如权利要求54所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗体积是至少约70in3。
56.如权利要求55所述的涂覆的磨料物品，其中该5.9MRR磨耗体积是至少约75in3。
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